Fe-57 Mossbauer spectroscopic and magnetic studies of R3Fe29-xVx (R = Y, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, and Dy)

Mossbauer spectra for Fe atoms in the series of R3Fe29-xVx (R = Y, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, and Dy) compounds were collected at 4.2 K. The ratio of 14.5 T/mu(B) between the average hyperfine field B-hf and the average Fe magnetic moment mu(Fe)(MS), obtained from our data, in Y3Fe29-xVx is in agreement with that deduced from the RxTy alloys by Gubbens et al. The average Fe magnetic moments mu(Fe)(MS) in these compounds at 4.2 K, deduced from our Mossbauer spectroscopic studies, are in accord with the results of magnetization measurement. The average hyperfine field of the Fe sites for R3Fe29-xVx at 4.2 K increases with increasing values of the rare earth effective spin (g(J) - 1) J, which indicates that there exists a transferred spin polarization induced by the neighboring rare earth atom.

镍-金属氢化物电池新型负极材料研究

贮氢合金是镍一金属氢化物电池的核心材料，其综合性能的改善是提高镍一金属氢化物电池性能的关键。本研究以探索镍一金属氢化物电池新型负极材料为目的，以非ABS型贮氢合金为研究对象，采用X射线衍射、Rietveld分析、恒电流充／放电、P-C-T曲线及线性微极化等方法，从基础和潜在应用等方面详细研究了非ABS型合金的结构与电化学性能。对La-Ni体系中非ABS型二元合金的结构和电化学性能的研究表明，LaNi_(228)具有最优异的高倍率充电性能；La_2Ni_7合金电极的高倍率放电性能最佳；La_7Ni_3在低温条件下表现出较好的放电性能。然而，所有得到的La-Ni合金电极容量远低于其理论容量。因此，必须通过进一步研究，如元素取代、热处理、表面处理等来提高其电化学容量。对RENi_3（RE＝La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Th，Dy，Ho，Er，Y）研究表明：YNi_3合金因其具有最大的晶胞体积，最小的密度，而表现出最好的高倍率充／放电性能及低温放电性能，但其高温放电性能需要进一步提高，以满足实际应用的要求。用Al、Mn、Ti、Fe、Sn、Si、Cr、M。、Cu和Co十种元素取代Ni进行了大量的配方筛选工作。得到了大量的实验数据，并发现LaNi_(3.7)Al_(0.3)合金电极电化学放电容量最高，达290.8mAh／g；LaNi_(3.7)Mo_(0.3)合金电极的高倍率放电性能最好，在以4200mA/g的电流密度下进行放电时，其放电容量仍达到145.8mA/g；而I镍一金属氢化物电池新型负极材料研究镍一金属氢化物电池新型负极材料的研究Al的取代会使合金电极性能对温度不敏感。以我们的实验为基础，进一步进行合金配方的微调，具有可能开发出具有实用价值的贮氢合金的潜力。在Ar保护下用真空电弧炉熔炼合成了四种Lal一xMg：（NICoAI）3．6体系贮氢合金，制成姐卜Ni电池负极，通过恒电流充／放电方法研究了其电化学性能。结果表明：Lal一xMg：（NiCoAI）3．6体系金属氢化物电极较容易活化，室温下具有优异的高倍率放电性能，在以4200mA／g电流放电时，La卜汉gx（NICoAI）36合金电极的放电容量是ABS型合金电极的3倍，达152hah／g，显示出良好的动力学特性。R，入1兮Ni（R：raree田劝，Ca，Y）型合金因能吸引／释放1．8一1．87％质量的HZ而被认为是种很有希望的贮氢合金。但其吸／放氢平台过高，循环寿命短。如何提高Rh厦g剑19循环稳定性是这类合金能否成功商业化的关键。研究发现，Co能够显著提高ABS型合金电极的循环寿命，但其价格太贵。人们发现Al在提高电极寿命方面与C。有类似的作用，但Al元素的添加因其在碱性电解质的作用下在电极表面易生成致密的氧化膜而不利于氢的扩散，进而对高倍率放电性能不利。入物在提高电极表面活性，改善其高倍率放电性方面作用明显。本工作在前面的基础上用Al和MO联合取代Ni，以期待同时改善La一Mg一Ni一Co合金的循环稳定性和高倍率放电性能。详细研究了La07Mg03Ni切一（A105Mo05）x（x：o，0．2，0．4，0．6，0．8）系列贮氢合金的晶体结构和电化学性能。X射线衍射及Rietveld分析发现：所有La07Mg03Ni4D一x（A105Mo05）x合金均为包含PuNi3结构的六方LaZMgNig相、CaCus结构的LaNis主相及L匆Ni7，LaN儿和LaNi杂相的多相结构。合金中La（La，Mg）剑19相及LaNis相的晶格参数及晶胞体积均随合金中Al和Mo含量的增加而增大。用电化学方法测得的RC一T曲线显示：Al和'fo部分取代Ni降低了氢的平台压力。随合金中Al和Mo含量的增加，电极的电化学容量从329．7（x＝0）、徽橇毓孺鑫盆一11瀚加至365．物A吨（＝0．6）后又降低到351．3毗吨（x＝0．8）。当以1200m刀g的电流密度进行放电时，其I｛RD从62．0％沁0）增加到82．1％沁0．8）。线性微极化结果显示：Al和Mo的添加增大了合金表面的交换电流密度，因而也改善了合金电极的高倍率放电性能。另外，Al和M。取代合金中的Ni增大了氢在电极合金中的扩散系数（D），改善了La07Mgo3Ni4。一x（Alo5M。。5）x（X＝o，0．2，0．4，0．6，0．8）合金电极的低温放电性能（LTD）。

铝及其形态的分析方法

我在研究生期间所做的论文为铝及其形态的分析方法。为什么要做这项工作呢？许多研究表明：①铝是天然水和土壤中十分重要的pH缓冲剂，②铝能影响土壤中象磷和有机碳这些重要元素的环比，③铝对动物、植物及人体都有害，这些过程都与铝的形成有关，因此弄清铝的形态及测定各种形态的浓度十分有意义。由于铝在水中含量较低，且水中含有其它共存离子，因此围绕铝形态的分析，首先建立了一种抗干扰，高灵敏的方法来测定总铝量及各种形态铝的浓度。利用铬天青s试剂测定铝的方法很多，铝与铬天青s能形成红色的二元配合物，但其灵敏度低，稳定性差。近年来人们大多采用铝－铬天青S－表面活性剂三元体系，提高了灵敏度和选择性。本文研究了铝－铬天青S－溴代＋元烷基吡啶三元显色体系，试验确定了三元显色体系的最佳显色条件。其条件如下：实验结果及选定的条件 影响因素 实验结果 选定条件 显色酸度 pH 5.5～7.5 6.0 1 * 10~(-4)M CAS溶剂用量 0.3～0.5ml 0.4ml 5 * ~(-3)M CPB的用量 0.5～1.5ml 0.9ml此三元体系十分稳定，在常温下，显色液放置40分钟才能基本发色完全，其吸光度在24小时内无变化。实验方法为于50ml容量瓶中，加入铝标准液，然后加0.4ml 1 * 10~(-4)M CAS溶液，0.9ml CPB 5 * 10~(-3)M溶液，加入用盐酸调好的pH≈6的六次甲基四胺缓冲液5ml，用水定容，放置40分钟，于644nm处，1cm比色池，以试剂空白作参电测定吸光度。当铝量为0～5ug/50ml时，有色配合物遵从电尔定律，其线性相关系数为0.9999，表观摩尔吸光系数ε_(644nm) = 1.43 * 10~5 l·mol~(-1)·cm~(-1)。本法做了三十六种共存离子的影响实验，多数常见离子不干扰铝的测定，此法主要用于水中铝的测定，家Gr~(3+), Ln~(3+), Ti~(4+), Sn~(4+), Be~(2+)这些离子对铝离子测定的干扰尽管很大，但它们在水中的含量很低，因此可以不考察其干扰作用，F~-和PO_4~(3-)都易与铝离子形成配合物，但水中F~-，PO_4~(≡)含量很小，一般情况下不干扰铝的测定。本法主要考虑了Cu~(2+), Fe~(3+)对铝测定的干扰，用硫脲掩蔽Cu~(2+), 用抗坏血酸掩蔽Fe~(3+), 得到了满意的结果。应用本法测定实际水样，五次测定结果的相对标准偏差为5％，用标准加入法测得其回收率在92～104％之间。由以上工作可以看出，由于CPB的加入，使得Al-CAS-CPB三元体系的摩尔吸光系数较Al-CAS二元配合物的大3.5 倍，最大吸收波长也产生了较大的红移，因此，有必要进一步探讨一下此三元体系的反应机理。目前，阳离子表面活性剂对显色反应作用机理的研究较多，但尚没取得一致的见解，这些研究结果可以归纳为四个方面，1．拟均相萃取模型，2．电荷胶米模型，3．双区作用模型，4．配位体－配位体相互作用的理论和协同微扰机理。本文以Al-CAS-CPB体系作为代表，通过Al-CAS-CPB三元配合物的结构、吸收光谱的变化和表面能力测定的结果探讨了CPB作用机理。利用电泳和离子交换实验说明了Al-CAS-CPB的配阴离子，利用平衡移动法和直线法测得Al：CAS的配位电为1：2，用等摩尔连续变换法测定Al：CPB的配位电为1：4，因而配合物的组成比Al：CAS：CPB＝1：2：4。最后推出此配合物的可能结构。从CAS、Al-CAS、Al-CAS-CPB的结构出发，研究了配位体之间相互作用对CAS中大共轭π键中π－电子流动难易的影响，成功地解释了Al-CAS-CPB最大吸收波长产生红移的原因。通过对CAS溶液浓度与三元配合物最大吸收波长、吸光度影响的研究，说明CPB有三个作用，一是与Al、CAS反应形成三元配合物，同时提高了Al与CAS的配位电；二能与CASi试剂产生缔合作用；三是能够形成胶米；增大了三元配合物在水中的溶解充，这三种作用相互制约，并与Al、CAS及CPB之间的摩尔比有关。通过对配合物吸光度，表面张力和表面活性剂浓度关系的研究及CMC值前后此三元体系吸光度、表面张力变化的比较，结果表明，单分子和形成胶米的表面活性剂同样具有增敏作用，这与郑用熙提出的双区作用机理相一致。在CMC值前，单分子表面活性剂与Al、CAS形成三元配合物而起增敏作用，在CMC值以后，CPB与Al、CAS形成胶米配合物而产生增敏作用。最后，讨论了三元体系的最大吸收波长与表面活性剂浓度的关系，结果表明，随CPB浓度的增大，三元体系的最大吸收波长发生蓝移。产生蓝移的原因可以从结构化学的角度得到解释，导致最大吸收波长不同的原因是在CMC前后，Al-CAS-CPB三元配合物所处的微环境不同。对稀酸性水体中铝形态的分离分析及低浓度铝的测定已有人进行研究，普遍认为无机单核铝是致毒因子，因此无机单核铝的浓度较其实际浓度对生命物质的意义更为重要。本文基本上采用Dirscoll形态分离法进行测定土壤酸性浸出液中铝的形态，用Al-CAS-CPB三元显色反应测定各部分铝形态和浓度。其各部分铝形态的分离如下：总活性铝（Al_r）：将样品用0.2um微孔滤膜过滤，用1N HCl将样品酸化为pH等于1，持续24小时，用Al-CAS-CPB测得其中铝含量。总单核态铝（Ala）：将样品用0.2um微孔膜过滤，直接用Al-CAS-CPB法测定铝量。稳定单核铝（Alo）：稳定的单核铝和不稳定的单核铝通过阳离子交换树脂分离。稳定单核铝通过阳离子树脂后，不能被树脂交换，用Al-CAS-CPB法可以直接流出液中铝量为Alo。不稳定单核铝(Alb)为Ala-Alo。在铝形态的分离过程中，我们使用了过滤和树脂交换二种分离方法。对此做了较详细的条件实验。研究了pH值对滤液中铝的影响，随pH值升高，滤液中铝量减小，这就说明，pH值升高，可能形成某些不能通过滤膜的形态，另外也可能是由膜吸附引起的。本文还比较了用静态平衡法和动态法阳离子交换分离稳定单核铝和不稳定单核铝，指出静态平衡法受到溶液pH值的制约，平衡所需时间过长，容易引起溶液中铝形态的变化和沾污，而动态法则能克服这些缺点，因此在实验中采用动态法。把形态分离的方法应用到土壤酸性浸提液中，结果表明，不稳定的单核铝形态(Alb)远远大于稳定的单核铝形态，而不稳定的单核铝形态中含有对植物的致毒因子，因而酸雨能导致森林死亡，农作物发育不良。

Fe-57 Mossbauer spectroscopic and magnetic studies of R3Fe29-xVx (R = Y, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, and Dy)

Mossbauer spectra for Fe atoms in the series of R3Fe29-xVx (R = Y, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, and Dy) compounds were collected at 4.2 K. The ratio of 14.5 T/mu(B) between the average hyperfine field B-hf and the average Fe magnetic moment mu(Fe)(MS), obtained from our data, in Y3Fe29-xVx is in agreement with that deduced from the RxTy alloys by Gubbens et al. The average Fe magnetic moments mu(Fe)(MS) in these compounds at 4.2 K, deduced from our Mossbauer spectroscopic studies, are in accord with the results of magnetization measurement. The average hyperfine field of the Fe sites for R3Fe29-xVx at 4.2 K increases with increasing values of the rare earth effective spin (g(J) - 1) J, which indicates that there exists a transferred spin polarization induced by the neighboring rare earth atom.

城市树木年代学的研究--污染条件下树木年轮的变异

沈阳是我国重要的工业城市，环境污染十分严重。本文对沈阳的污染敏感树种--油松由污染引起的树木年轮变异进行研究分析，包括年轮宽度的变异和年轮中Al、Fe、Ca、Mg、Mn、K、Na、Tl、P、Ba、Co、Cr、Cu、Sr、Ll、Pb、V、Nl、Zn共十九种元素含量以及Al/Ca比值的年代变化的分析，并将此变化与沈阳地区的城市工业发展相联系，进行相关分析。试图追溯和重建沈阳地区的生态环境变迁史，揭示城市环境质量与树木年轮之间的相关规律。结果表明：在污染条件下，年轮宽度和年轮微量元素含量均发生了明显的变异，而且这些变异与沈阳工业发展（指标：工业总产值、能量消耗总量、工业用能量消耗量）相一致，存在显著的相关关系。本文筛选出了它们之间的相关数学模型，并发现，其相关显著性水平，是在重污染地点北陵高于相对清洁地点东陵。本文还对城市年轮法的有效性和精确性的限制因子，如自然环境因子，树木个体生理因素，人为因素的干扰，环境因子的后滞作用以及年轮元素间的相互作用等进行了初步探讨，为城市年代学的研究提供了重要科学依据。同时，本文提出了城市树木年代学的敏感度原理，包括污染敏感度和元素敏感度理论及其应用，证明是科学的和可行的，为城市年代学的发展提供重要科学参考依据。并且，本文还提出进行年轮元素含量的订证。

Sorption of metals on humic acid

The sorption on humic acid (HA) of metals from an aqueous solution containing Hg(II). Fe(III), Pb, Cu, Al, Ni, Cr(III), Cd, Zn, Co and Mn, was investigated with special emphasis on effects of pH, metal concentration and HA concentration. The sorption efficiency tended to increase with rise in pH, decrease in metal concentration and increase in HA concentration of the equilibrating solution. At pH 2.4. the order of sorption was: Hg Fe Pb Cu=Al Ni Cr=Zn=Cd=Co=Mn. At pH 3.7. the order was: Hg and Fe were always most readily removed, while Co and Mn were sorbed least readily. There were indications of competition for active sites (CO2H and phenolic OH groups) on the HA between the different metals. We were unable to find correlations between the affinities of the eleven metals to sorb on HA and their atomic weights, atomic numbers, valencies, and crystal and hydrated ionic radii. The sorption of the eleven metals on the HA could be described by the equation Full-size image (1K), where Y = % metal removed by HA; X = mgHA; and A and B are empirical constants

High strength Ni based composite reinforced by solid solution W(Al) obtained by powder metallurgy

The solid-solution-particle reinforced W(Al)-Ni composites were successfully fabricated by using mechanical alloying (MA) and hot-pressing (HP) technique when the content of Ni is between 45 wt% and 55 wt%. Besides, samples of various original component ratio of Al50W50 to Ni have been fabricated, and the corresponding microcomponents and mechanical properties such as microhardness, ultimate tensile strength and elongation were characterized and discussed. The optimum ultimate tensile strength under the experiment conditions is 1868 MPa with elongation of 10.21 % and hardness of 6.62 GPa. X-ray diffraction (XRD), FE-SEM and energy dispersive analysis of X-rays (EDS) were given to analysis the components and morphology of the composite bulk specimens.

Novel heteroleptic Cu-I complexes with tunable emission color for efficient phosphorescent light-emitting diodes

A series of orange-red to red phosphorescent heteroleptic Cu-I complexes (the first ligand: 2,2 '-biquinoline (bq), 4,4 '-diphenyl2,2 '-biquinoline (dpbq) or 3,3 '-methylen-4,4 '-diphenyl-2,2 '-biquinoline (mdpbq); the second ligand: triphenylphosphine or bis[2-(diphenylphosphino)phenyl]ether (DPEphos)) have been synthesized and fully characterized. With highly rigid bulky biquinoline-type ligands, complexes [Cu(mdpbq)(PPh3)(2)](BF4) and [Cu(mdpbq)(DPEphos)](BF4) emit efficiently in 20 wt % PMMA films with photoluminescence quantum yield of 0.56 and 0.43 and emission maximum of 606 nm and 617 nm, respectively. By doping these complexes in poly(vinyl carbazole) (PVK) or N-(4-(carbazol-9-yl)phenyl)-3,6-bis(carbazol-9-yl) carbazole (TCCz), phosphorescent organic light-emitting diodes (OLEDs) were fabricated with various device structures. The complex [Cu(mdpbq)(DPEphos)](BF4) exhibits the best device performance. With the device structure of ITO/PEDOT/ TCCz:[Cu(mdpbq)(DPEphos)](BF4) (15 wt %)/TPBI/LiF/Al (III), a current efficiency up to 6.4 cd A(-1) with the Commission Internationale de L'Eclairage (CIE) coordinates of (0.61, 0.39) has been realized. To our best knowledge, this is the first report of efficient mononuclear Cu complexes with red emission.

高温超导体中Fe占位研究的一种半经验方法

利用一种半经验方法研究了高温超导体Y-124的化学键性质.阐明了Y-124的Mssbauer谱同质异能位移和化学键参数之间的关系.计算结果支持掺杂的铁元素是以Fe3+价态占据Y-124的平面正方形Cu(1)3+晶位的观点.表明从化学键的观点预测高温超导体性质的可能性.

Highly efficient electroluminescence from green-light-emitting electrochemical cells based on Cu-I complexes

The complexes [Cu(dnpb)(DPEphos)](+)(X-) (dnpb and DPEphos are 2,9-di-n-butyl-1,10-phenanthroline and bis[2-(diphenyl-phosphino)phenyl]ether, respectively, and X- is BF4-, ClO4-, or PF6-) can form high quality films with photoluminescence quantum yields of up to 71 +/- 7%. Their electroluminescent properties are studied using the device-structure indium tin oxide (ITO)/complex/metal cathiode. The devices emit green light efficiently, with an emission maximum of 523 nm, and work in the mode of light-emitting electrochemical cells. The response time of the devices greatly depends on the driving voltage, the counterions, and the thickness of the complex film. After pre-biasing at 25 V for 40 s, the devices turn on instantly, with a turn-on voltage of ca. 2.9 V. A current efficiency of 56 cd A(-1) and an external quantum efficiency of 16% are realised with Al as the cathode. Using a low-work-function metal as the cathode can significantly enhance the brightness of the device almost without affecting the turn-on voltage and current efficiency. With a Ca cathode, a brightness of 150 cd m(-2) at 6 V and 4100 cd m(-2) at 25 V is demonstrated. The electroluminescent performance of these types of complexes is among the best so far for transition metal complexes with counterions.

添加元素对AB_2型Laves相合金电化学性能的影响

比较系统地研究了 AB2 型 Laves相合金 Zr0 .9Ti0 .1Ni0 .1Mn0 .7V0 .3 M0 .1( M=None,Ni,Mn,V,Co,Cr,Al,Fe,Mo,Si,C,Zn,Cu和 B)的相结构和电化学性能以及高温和低温放电性能等 .结果表明 ,1 4种合金均具有六方 C1 4型 Laves相的主相晶体结构 ,同时 ,含有少量立方 C1 5型 Laves相和一些由 Zr.9Ni11及 Zr Ni组成的非 Laves相 ;添加 V和 Mn可提高 AB2 合金的放电容量 ;添加 B和 Mn则显著提高了 AB2 合金的高倍率放电性能和低温放电容量 ;添加 Al,C,Si和 Co对合金电极的循环稳定性改善明显 ;而 Mn,Ni,V,Fe,Cu,Mo和 B等却不同程度地降低了循环稳定性 ;添加 Si,Mo,V,Cr和 Al可明显改善合金电极的自放电性能 ;添加 Si,Cr,V可显著改善 AB2 合金电极的高温放电性能 .讨论了各种添加元素影响合金性能的可能原因.

铁的添加方式对Cu-Mn/ZrO2合成低碳醇催化剂的影响

中国科学院山西煤炭化学研究所