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稀土功能材料研究应用现状与发展趋势

稀有金属与硬质合金 2023年第3期51卷 59-64页

作者：高凌宇邓月华黄蓉阳可臻黄美松湖南稀土金属材料研究院有限责任公司稀土功能材料湖南省重点实验室湖南长沙410014

稀土元素具有4f壳层电子构型,未完全的电子占据和镧系元素收缩,具有独特物理化学特性。当其作为添加剂或催化剂应用于新型功能材料时,可以显著提高材料的综合性能,并促进稀土元素的高效利用。目前,稀土功能材料在合金靶材、永磁、发光... 详细信息

稀土元素具有4f壳层电子构型,未完全的电子占据和镧系元素收缩,具有独特物理化学特性。当其作为添加剂或催化剂应用于新型功能材料时,可以显著提高材料的综合性能,并促进稀土元素的高效利用。目前,稀土功能材料在合金靶材、永磁、发光、催化、储氢、抛光、电极、陶瓷、屏蔽、抗菌等材料领域发挥着重要作用。本文详细地介绍了稀土功能材料的分类,综述了近年来稀土功能材料在各技术领域的最新的相关研究进展和应用现状,同时讨论了稀土功能材料的发展潜力和趋势。

关键词：稀土功能材料研究进展应用现状

一种以2-羟基-N,N-二甲基苄胺为新识别基团的钯离子近红外荧光探针及其细胞成像

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有机化学 2022年第6期42卷 1786-1791页

作者：张向阳吴庆林王菲菲申有名唐裕才湖南文理学院水处理功能材料湖南省重点实验室湖南常德415000

设计、合成了一种含有异佛尔酮骨架和2-羟基-N,N-二甲基苄胺的近红外荧光探针DHDM.荧光探针DHDM可用于特异性地检测Pd^(2+),具有良好的检测限(53 nmol/L)和斯托克斯位移(220 nm).在0~70μmol/L浓度范围内,660 nm处的荧光发射强度与Pd^(... 详细信息

设计、合成了一种含有异佛尔酮骨架和2-羟基-N,N-二甲基苄胺的近红外荧光探针DHDM.荧光探针DHDM可用于特异性地检测Pd^(2+),具有良好的检测限(53 nmol/L)和斯托克斯位移(220 nm).在0~70μmol/L浓度范围内,660 nm处的荧光发射强度与Pd^(2+)呈现良好的线性关系.根据高分辨质谱、红外光谱、对比实验以及DFT计算的结果,提出了一种可能的识别机理.最后,成功地将荧光探针DHDM应用于细胞中Pd^(2+)的荧光成像,显示其在生物体系中潜在的应用.这种以2-羟基-N,N-二甲基苄胺为识别基团的设计策略将为构建性能优异的其它荧光探针提供新思路.

关键词：新识别基团二价钯离子检测近红外荧光探针简易合成

钙热还原法制备LaB_(6)纳米粉体及其表征

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稀有金属与硬质合金 2022年第4期50卷 51-56页

作者：刘华赵瑞山文康邓月华黄美松杨露辉湖南稀土金属材料研究院有限责任公司湖南长沙410126 稀土功能材料湖南省重点实验室湖南长沙410126

首次采用钙热还原法成功制备了LaB_(6)纳米粉体,通过X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)研究了反应温度对粉体产物物相结构、形貌和粒度的影响,并采用紫外/可见/近红外分光光度计(UV-VIS-NIR)对纳米粉体光吸收性能进行表征。结... 详细信息

首次采用钙热还原法成功制备了LaB_(6)纳米粉体,通过X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)研究了反应温度对粉体产物物相结构、形貌和粒度的影响,并采用紫外/可见/近红外分光光度计(UV-VIS-NIR)对纳米粉体光吸收性能进行表征。结果表明:在反应温度800℃下制备的LaB_(6)纳米粉体为简单立方单相结构,结晶性良好,颗粒呈类球形形貌,平均晶粒尺寸为(35±6)nm。随着反应温度的升高,粉体颗粒尺寸增大,向立方形貌转变。吸收光谱表明800℃下所制备LaB_(6)纳米粉体在紫外区和近红外区有很强的吸收特性,最大透射光波长为595nm,与LaB_(6)的第一性原理计算结果较一致。

关键词： LaB_(6) 纳米粉体钙热还原光吸收形貌粒度

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退火工艺对变形高纯Yb微观组织的影响

金属热处理 2020年第5期45卷 180-182页

作者：邓月华王志坚刘华刘维黄美松张闻扬黄培湖南稀土金属材料研究院湖南长沙410126 稀土功能材料湖南省重点实验室湖南长沙410126

对纯度为99. 99%的高纯Yb进行总变形量为35. 6%的多道次室温轧制变形加工,并对其分别在240、270、300、330、360℃进行退火处理,研究了退火工艺对变形高纯Yb显微组织和显微硬度的影响。结果表明,最佳退火工艺为270℃×0. 5 h,经270℃×0... 详细信息

对纯度为99. 99%的高纯Yb进行总变形量为35. 6%的多道次室温轧制变形加工,并对其分别在240、270、300、330、360℃进行退火处理,研究了退火工艺对变形高纯Yb显微组织和显微硬度的影响。结果表明,最佳退火工艺为270℃×0. 5 h,经270℃×0. 5 h退火后,变形高纯Yb完全再结晶,晶粒细小、均匀,平均晶粒度为22. 5μm左右,硬度值下降至18. 96 HV0. 5。随着退火温度的升高,试样的平均晶粒尺寸呈上升趋势,显微硬度呈降低趋势并趋于平稳。

关键词：变形高纯Yb 退火工艺微观组织显微硬度

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高纯金属钪的退火工艺

金属热处理 2020年第7期45卷 83-85页

作者：黄培黄美松樊玉川刘华张闻扬刘维湖南稀土金属材料研究院湖南长沙410126 稀土功能材料湖南省重点实验室湖南长沙410126

采用硬度测量和光学显微镜观察,研究了不同退火温度对锻压加工后高纯金属钪硬度和微观组织的影响。结果表明,在相同退火时间下,随着退火温度的提高,金属钪的平均晶粒度总体呈上升趋势,硬度先降低后趋于平稳。当退火温度低于725℃时,回... 详细信息

采用硬度测量和光学显微镜观察,研究了不同退火温度对锻压加工后高纯金属钪硬度和微观组织的影响。结果表明,在相同退火时间下,随着退火温度的提高,金属钪的平均晶粒度总体呈上升趋势,硬度先降低后趋于平稳。当退火温度低于725℃时,回复再结晶过程相对缓慢,平均晶粒度增长有限,而硬度随退火温度的升高持续降低,在725℃时达到最低点;高于725℃时,退火温度越高平均晶粒度越大,硬度已经趋于稳定不随退火温度的升高而变化。故高纯金属钪最佳退火工艺为725℃×30 min。经725℃×30 min退火后,锻压加工后的高纯金属钪达到完全退火态,晶粒均匀,平均晶粒尺寸为135μm,硬度值由退火前的169.5 HV2下降至退火后的129.6 HV2。

关键词：高纯金属钪退火工艺微观组织硬度

双(3⁃乙氧基水杨醛)缩间苯二甲酰腙四丁(苯)基二锡的合成、结构和荧光性质

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无机化学学报 2022年第1期38卷 103-110页

作者：冯泳兰王莹蒋伍玖庾江喜张复兴邝代治衡阳师范学院化学与材料科学学院功能金属有机化合物湖南省重点实验室功能金属有机材料湖南省普通高等学校重点实验室衡阳421008

在乙醇溶液中以3⁃乙氧基水杨醛和间苯二甲酰肼反应,制备双(3⁃乙氧基水杨醛)缩间苯二甲酰腙(H_(4)L)配体。用H_(4)L分别与二丁基氧化锡和三苯基氢氧化锡甲醇溶剂热反应,合成了双(3⁃乙氧基水杨醛)缩间苯二甲酰腙四丁(苯)基二锡配合物:Bu_(... 详细信息

在乙醇溶液中以3⁃乙氧基水杨醛和间苯二甲酰肼反应,制备双(3⁃乙氧基水杨醛)缩间苯二甲酰腙(H_(4)L)配体。用H_(4)L分别与二丁基氧化锡和三苯基氢氧化锡甲醇溶剂热反应,合成了双(3⁃乙氧基水杨醛)缩间苯二甲酰腙四丁(苯)基二锡配合物:Bu_(4)Sn_(2)L(T1)和Ph_(4)Sn_(2)L(T2)。用元素分析、红外光谱、紫外可见光谱、核磁共振谱以及单晶X射线衍射表征了H_(4)L和配合物的结构。H_(4)L的分子式为C_(26)H_(26)N_(4)O_(6),晶体属单斜晶系C2/c空间群,2个甲酰肼缩(3⁃乙氧基)水杨醛呈顺式对称构型。T1的分子式为C_(42)H_(58)N_(4)O_(6)Sn_(2),晶体属正交晶系Pbcn空间群,H_(4)L的2个甲酰肼缩(3⁃乙氧基)水杨醛链向内翻转180°,配位原子与锡配位构成畸形三角双锥构型,分子结构关于C2…C4轴对称。T2的分子式为C_(50)H_(42)N_(4)O_(6)Sn_(2),晶体属三斜晶系P1空间群,配体的一个甲酰肼缩(3⁃乙氧基)水杨醛保持原构型,另一个甲酰肼缩(3⁃乙氧基)水杨醛向内翻转180°,形成2个不同构型取向的配位链,分别与二苯基锡配位形成反式双核不对称畸形三角双锥构型的配合物。H_(4)L、T1、T2的氯仿溶液(50μmol·L^(-1))的荧光光谱表明:H_(4)L在520 nm有弱荧光,T1和T2在518 nm具有比配体强14~15倍的荧光发射峰。

关键词：双(3⁃乙氧基水杨醛)缩间苯二甲酰腙有机锡配合物溶剂热合成晶体结构荧光性质

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铝钪合金靶材的制备及退火工艺研究

稀有金属与硬质合金 2020年第6期48卷 73-76页

作者：张闻扬刘华王志坚黄美松文康马小波周煌湖南稀土金属材料研究院湖南长沙410126 稀土功能材料湖南省重点实验室湖南长沙410126

制备了铝钪合金(Al-20%Sc)靶材,并研究不同退火工艺对合金靶材微观组织和显微硬度的影响。结果表明:退火后,靶材样品晶粒形状发生变化,由棱角分明变得圆润,晶粒尺寸变大,晶界光滑;样品退火前硬度为70.37 HV0.1,随着退火温度的升高和时... 详细信息

制备了铝钪合金(Al-20%Sc)靶材,并研究不同退火工艺对合金靶材微观组织和显微硬度的影响。结果表明:退火后,靶材样品晶粒形状发生变化,由棱角分明变得圆润,晶粒尺寸变大,晶界光滑;样品退火前硬度为70.37 HV0.1,随着退火温度的升高和时间的延长,合金硬度先明显降低后趋于稳定,最佳退火工艺为620℃×60min,此时靶材样品硬度降至55.03HV0.1,但其塑性提高,有利于后续机加工。

关键词：铝钪合金 Al-20%Sc 靶材退火微观组织显微硬度温度时间

四个基于间苯二(取代水杨醛酰腙)的有机锡配合物的溶剂热合成、结构和荧光性能

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无机化学学报 2022年第6期38卷 1171-1179页

作者：冯泳兰蒋伍玖张复兴邝代治功能金属有机化合物湖南省重点实验室金属有机新材料湖南省高校重点实验室衡阳师范学院化学与材料科学学院衡阳421008

采用间苯二(取代水杨醛酰腙)(H_(4)L)与R^(2)_(3)SnOH溶剂热反应,或间苯二甲酰肼、3-叔丁基水杨醛和三环己基氢氧化锡一锅溶剂热法反应,合成了4个新的有机锡配合物(SnR_(2))_(2)L(1~4),其中,H_(4)L=m-Ph(CONH—N=CH(o-OH)PhR^(1))2;R^(1)=NEt_(2),R^(2)=Ph(1);R^(1)=3,5-di-tert-butyl=3,5-t-2Bu,R^(2)=Ph(2);R^(1)=3,5-t-2Bu,R^(2)=Cy(3);R^(1)=3-tert-butyl=3-t-Bu,R^(2)=Cy(4)。经元素分析、红外光谱和(^(1)H、^(13)C、^(119)Sn)核磁共振谱表征,并用X射线衍射方法确证配合物1~4的结构。配体H_(4)L的2个取代水杨醛酰腙链向内取向并与锡原子配位形成3个内向E型配合物1~3,取代水杨醛酰腙链向外取向并与锡原子配位形成外向E型配合物4。配合物1、2和4属于三斜晶系P1空间群,配合物3属于单斜晶系P21/c空间群。中心锡与配位原子构成畸形双角三锥构型。配体、配合物-三氯甲烷溶液的荧光性能表明,当具有弱荧光的配体m-Ph(CONH—N=CH(o-OH)PhNEt_(2))_(2)(H_(4)L^(1))和无荧光的配体m-Ph(CONH—N=CH(o-OH)Ph(3,5-t-2Bu))_(2)(H_(4)L^(2))分别与苯基锡、环己基锡配位后,配合物-三氯甲烷溶液发出强荧光。

关键词：间苯二(取代水杨醛酰腙) 有机锡配合物溶剂热合成晶体结构荧光性质

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PVDF-HFP黏结剂用于高性能锌锰电池

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2022年第9期32卷 3005-3014页

作者：马书辞史晓东刘哲轩周一帆王品基周江梁叔全中南大学材料科学与工程学院电子封装与先进功能材料湖南省重点实验室长沙410083

为了优化和选择合适的黏结剂提高水系锌锰电池的电化学性能,系统地研究水溶性黏结剂和油性黏结剂对锰基正极材料储锌性能的影响。结果表明,含有大量羟基和羧基官能团的水溶性黏结剂易溶于水系电解液,导致较差的电化学性能。幸运的是,采... 详细信息

为了优化和选择合适的黏结剂提高水系锌锰电池的电化学性能,系统地研究水溶性黏结剂和油性黏结剂对锰基正极材料储锌性能的影响。结果表明,含有大量羟基和羧基官能团的水溶性黏结剂易溶于水系电解液,导致较差的电化学性能。幸运的是,采用聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)黏结剂制备的正极材料在电流密度为100 mA/g下循环90周后表现出264.9 mA·h/g的高比容量,容量保持率达到92%。与此同时,含有大量疏水性官能团的PVDF-HFP黏结剂在抑制电极表面裂纹、降低电压极化和电荷转移电阻、保持电极完整性方面表现出优异的能力。

关键词：水系锌锰电池黏结剂 PVDF-HFP 循环稳定性