水热法制备ZnO二维周期有序孔结构薄膜

在由溶胶-凝胶法制备的纳米ZnO薄膜衬底上,以Zn(NO_3)_2·6H_2O和六亚甲基四胺(HMT)等摩尔浓度配制成前驱体溶液,在单层聚苯乙烯(PS)微球模板辅助下,采用水热法制备了具有规则多孔结构的ZnO薄膜.探讨了PS微球作为模板对ZnO纳米棒生长的限制作用以及柠檬酸钠在水热制备方法中对晶体生长的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征了水热反应后所得二维有序ZnO膜表面形貌和取向性,测量了ZnO薄膜的光致发光(PL)光谱并研究其相应机理.

长江中下游地区浅水湖泊群中无机氮和TN/TP变化的模式及生物调控机制

对长江中下游地区33个浅水性湖泊的氨态氮(NH_3-N)、硝态氮(NO_3-N)、亚硝氮(NO_2-N)和氮磷比(TN/TP)在生长季节和非生长季节的变化进行了研究。各营养盐浓度之间均呈显著正相关,整体上生长季节的相关性较好。当TP＞0．1 mgL~(-1)时,随TP浓度的升高,非生长季节氨态氮浓度增加较快,硝态氮在生长季节呈增长趋势而在非生长季节有下降的趋势,这主要因为非生长季节超富营养湖泊中的溶氧和温度较生长季节低,而硝化作用对溶氧和温度较敏感所致。当TP为0．035 mg·l~(-1)～0．1 mg

武汉东湖富营养化的综合评价

兼顾富营养化评价和水生态系统常规监测,提出了以7种常见营养物(NO_3-N,NO_2-N,NH_4-N,TN,PO_4-P,TP,SiO_2)和浮游植物3个常用参数(日平均初级生产量P_G,生物量B,chla)为指标体系的湖泊营养类型评价标准;使用层次分析法,对上述10个因子作出权重分配,从而建立起评价湖泊富营养化程度的一种新方法。评价结果表明:尽管近年来东湖浮游植物的几项指标有所下降,但东湖富营养化程度奉有明显改变,

自然界可能存在第二种固氮途径

<正> 近年来,发现了一些真核固氮生物,如红酵母(Rhodotorula sp.)、小球藻(Chlorococcus sp.)、卵囊藻(Oocystis sp.),报告者都以~(l5)N法测出其固氮能力,或在无氮培养基上培养,发现其含氮量提高。但一些实验室以乙炔还原法检测其固氮酶活,又否定了这些报道。那么,我们是否可以提出另外一种固氮途径,其固氮能力不能以乙块还原法测出呢?笔者对此设想如下: 在真核固氮生物中有一类氮的氧化酶,与电子传递链相联,可以把N_2氧化成NO甚至NO_2~-、NO_3~-。如果是N

中华屈挠杆菌的分离和鉴定

由眉藻(Calothrix)培养池中分离得到一株宽度均一、长度不等(0.4—0.5×4.0—16.0μm以上)的屈挠杆菌,在0.5%胰陈液体培养基中呈长丝状,长度可超过60μm。细胞有时聚集成团。兼性厌氧。革兰氏阴性,无内生芽孢及其它形式的休眠细胞。滑行运动。能利用多种糖类作为碳源,但不分解琼脂、几丁质和纤维素。可以NO_3~-、NH_4~+、酪蛋白水解物作为唯一氮源。不液化明胶。在胰胨琼脂上形成粉红-橙色粘性菌落。色素光谱测定最高吸收峰值为484nm(正己烷提取);在乙醇提取物中为484、510um。D

黑龙江及达赖湖的水化学材料

<正> 一、材料和方法黑龙江水化学分析是1958年在黑河断面进行的。断面位置、分层分点、采样时间等都与浮游生物的断面采集相同,同时进行。表层采样用改良北原式采水器;底层采样用茹可夫斯基式采水器,用来分析气体的水样则取自缚在茹可夫斯基式采水器上的带出水管的玻瓶采水器中。测定项目共16项——pH、O_2、CO_2、硷度、溶解有机物耗氧量、PO_4~=、NO_3~-、NO_2~-、NH_4~+、Fe~(+++)、总铁量、SiO_2~=、Mg~(++)、总硬度、Cl~-和SO_4~=。最后四个分析项目(Mg~(+

国外硝化——反硝化生物脱氮污水处理工艺的研究

一、前言硝化-反硝化生物脱氮法是国外近年发展起来的废水处理新工艺，其特点是:1.由于硝酸盐做为氧源其氧化能力比氧强，在水中的溶解度比氧高，保证了有机物与氧化剂的充分接触，因此，碳、氮去除率高。2.由于减少了对氧的需要，节省了动力，降低了成本。3.在脱氮同时能除去废水中的有机成分，这对处理来自石油化工厂及氮肥厂的含有高浓度NO_3~-、NH_4~+及有机物的废水更为经济有效。

反硝化处理感光乳剂废水

一、前言现有的研究表明，硝酸盐可作为污水中有机物分解的有效氧化剂。借助具有硝酸盐还原作用的微生物(反硝化细菌等)，在厌气条件下最终将有机物氧化为CO_2，同时将NO_3-还原为N_2。与以氧为氧源的好氧生化法比较，用硝酸盐做为氧源的生物分解过程有如下优越性。一是效率高，每公斤硝酸盐的氧化能力相当于2.86公斤O_2;第二，硝酸盐在水中溶

黄土高原南瓜高糖低硝酸盐施肥模式研究

采用N、P、K3因素最优设计,在陕北黄土高原进行了南瓜氮、磷、钾用量及其肥效反应模式田间试验,研究不同施肥量对南瓜硝态氮、可溶性糖两项营养品质的影响,旨在探讨南瓜品质高糖低硝酸盐的N、P、K肥效反应模式,提出优化的施肥方案。结果表明,N肥单因素对南瓜硝态氮和可溶性糖含量影响最大,K肥单因素对南瓜硝态氮和可溶性糖含量影响不显著,N与P交互作用对南瓜高糖低硝酸盐影响显著,K肥施用量一定时,氮肥与磷肥的施用量不易过大。根据南瓜N、P、K肥效反应模式,筛选出南瓜品质硝态氮含量在200mg·kg-1以下、可溶性糖含量在7%以上的较佳施肥量为施氮95～120 kg·hm-2,施磷40～70 kg·hm-2,施钾35～80 kg·hm-2,N∶P2O5∶K2O=1∶0.42∶0.37。

对间隙淋洗长期通气培养条件下黄土高原土壤供氮能力的评价

采用间隙淋洗长期通气培养法,通过对黄土高原物理化学性质差异较大的10种农田土样起始矿质氮、起始提取态总氮、起始可溶性有机氮,以及培养期间淋洗矿质氮、淋洗总氮、可溶性有机氮含量及其与作物吸氮量关系的研究,分析并评价黄土高原主要农田土壤氮素矿化能力以及包括和不包括培养淋洗可溶性有机氮对土壤供氮能力的影响。结果表明,供试土样起始可溶性有机氮平均为N 23.9 mg/kg,是起始提取态总氮的28.8%,土壤全氮的2.4%。在通气培养淋洗总氮中,可溶性有机氮所占比例不高,经过217 d通气培养,淋洗出的可溶性有机氮平均为N 28.8mg/kg,占淋洗总氮量的19.8%。相关分析表明,淋洗可溶性有机氮量与第l季作物吸氮量相关不显著,但与连续2季作物总吸氮量显著相关。淋洗矿质氮、淋洗总氮与两季作物总吸氮量的相关系数明显高于与第一季作物吸氮量的相关系数;与第一季作物吸氮量达显著相关水平,与连续两季作物吸氮量达极显著相关水平。总体上看,可溶性有机氮和土壤全氮、土壤微生物氮不能作为反映短期可矿化氮的指标;间隙淋洗通气培养淋洗液中淋洗矿质氮、淋洗总氮是评价可矿化氮的较好指标,不仅适宜于第一季作物,而且也适用于对连续两季作物土壤供氮...

现代NMR技术在生物医学中的应用－－稀土对大鼠代谢产物的影响及磁共振造影剂性质的研究

近年来，随着脉冲傅里叶变换核磁共振波谱仪灵敏度的提高及计算机技术的进步，使NMR技术在生物领域的应用有了飞速的发展。论文应用NMR技术研究了稀土化合物（硝酸镧）对大鼠体内代谢产物的影响。对Wistar种大鼠按不同剂量给药（灌胃和腹腔注射两种方式）后的尿液和血清中的代谢物质的~1H NMR谱数据进行研究，并结合血清、尿液中生化指标的检测结果，指出稀土作用后大鼠肾脏的肾小管及肝脏线粒体均受到一定程度的损害，随稀土摄入量的增多，损害程度越严重。并提出代谢物中尿素、Suc、Kg、Cit、DMA、DMG、TMAO和氨基酸等可以作为肾脏受损伤的NMR markers，而乙醇、Lac和Tau可作为肝脏受损伤的NMR markers。实验中最小剂量为0.05 mg La(NO_3)_3/kg体重，仍有机体受损的NMR信号，说明稀土的安全剂量小于这一数值。在临床磁共振成像中，造影剂是医学诊断中的一种重要辅助试剂。本文采用NMR水弛豫分析法研究了GdDTPA及Gd(cycle-DTPA-1,2-PN)、Gd(DTPA－BIN)在水溶液和BSA溶液中的弛豫性质，为研究顺磁性金属配合物与蛋白质间相互作用情况提供了有效方法；对配体cycle-DTPA-1,2-pn、DTPA－BIN做了~1H NMR滴定研究，得出其质子解离过程和解离常数，并采用半经验量化计算方法计算了两种配体的质子化过程，得到了与~1H NMR滴定一致的结果。结果表明将NMR实验和量化计算方法结合，是考察复杂配体热力学稳定性的有效方法。

氟化物无机纳米粒子的制备及其稀土掺杂体系的光谱性质

对于纳米复合材料来说，首要解决的问题就是光散射。光散射现象主要是粒子尺寸以及粒子与基质材料折射率的差异引起的。对于小粒子（＜25nm），纳米粒子与基质材料之间的折射率差异不会造成明显的光散射现象，但对于较大粒子来说，为避免明显的光散射现象的发生，二者之间的折射必须吻合。由瑞利散射公式计算得知，当粒子直径大到100nm时，粒子与基质之间的折射率差值必须在0.02之内。因此，解决复合材料光散射问题有两种途径：尽量减小纳米粒子尺寸；选择折射率匹配良好的氟化物和聚合物分别作光学活性组分的基质和材料的基底材料。由于微乳液法合成纳米粒子条件温和、设备简单，所合成纳米粒子尺寸可控。本文首先研究了微乳液结构和性质，采用微乳液法合成氟化物纳米粒子，并研究了其稀土掺杂体系的光学性质。对于微乳液结构和性质的研究，本文绘制了十六烷基三甲基嗅化钱（CTAB）／正丁醇（n-C_4H_9OH）／正辛烷（n-C_8H_(18)）／水（或NH4F溶液、或Ba(NO_3)_2溶液、或KNO_3-Mg(NO_3)_2混合溶液）四组分微乳体系的三元相图，观察了电导率随水（或豁溶液）含量变化的规律，很好地印证了微乳液体系的相行为。实验发现，在这四个四元体系的相图中，Ba(NO_3)_2溶液体系的油包水区域面积最大，纯水体系水包油微乳区面积最小，我们分析认为水包油微乳区面积的变化是由于体系中加入离子后对表面活性剂阳离子的静电作用所引起的。采用十六烷基三甲基澳化按（CTAB）／正丁醇／正辛烷／水体系合成了KMgF_3以及KMgF_3:Eu~(2+)纳米粒子。XRD分析表明所合成纳米粒子为立方KMgF_3单相；环境扫描电子显微镜（ESEM）分析得到所合成KMgF_3:Eu~(2+)纳米粒子粒径约为20nm。KMgF_3:Eu~(2+)纳米粒子光谱研究发现其发射峰位于360nm附近，其激发峰位于250nm附近，较KMgF_3:Eu~(2+)单晶的激发峰峰蓝移了约80nm。对KMgF_3:Eu~(2+)纳米粒子激发峰蓝移的机理进行了初步探讨。采用CTAB/2-丁醇／水微乳体系合成出球形BaF_2纳米粒子，XRD和ICP数据显示样品为纯BaF_2相；FTIR谱图证明体系中没有有机物质的存在。将由纳米粒子分散到水中所形成的胶体滴到铜网上，干燥后发现所合成粒子有自组装的特性摘要且粒子自组装形状因粒子尺寸以及样品制备过程而异。粒子的自组装完全是自发的，没有任何的化学试剂对粒子进行包覆，也没对粒子施加除超声分散之外的任何外力。当将一滴胶体溶液直接滴到铜网上，干燥后我们得到粒子的圆形自组装，较大粒子分布在外围形成一个圆，较小粒子分布在圆的内部形成环；我们将一滴BaF_2纳米粒子胶体溶液滴加到铜网上，待干燥后滴加第二滴，重复此操作两次，这样铜网上共滴加的胶体溶液为3滴，此时我们得到粒子的双平行线型组装；直接滴加3滴BaF_2纳米粒子胶体溶液到铜网上，干燥后得粒子的桶状自组装。采用CTAB／正丁醇／正辛烷／水体系于35℃下合成带有枝晶的BaF_2纳米立方。这些枝晶生长在纳米立方的两个相邻面之间呈片状弧形。粉末XRD分析表明，体系为BaF_2单相且结晶良好；用扫描电子显微镜（SEM）对粒子进行分析发现，所得纳米立方边长为400-450nm；FTIR分析表明，经处理后样品中没有有机物质残存；对枝晶的能谱分析（EDS）分析表明，枝晶中只有Ba和F两种元素而未发现C元素存在。这说明，立方上所生长的枝晶为纯BaF_2产物而非有机物质所形成的。试验发现，所合成粒子的尺寸和形状依赖于反应温度和反应时间。采用士一述体系，于25℃下反应，可得到横截面边长40nm，长200nm的立方柱状纳米粒子，并且未见枝晶。从不同反应时间所合成粒子的形状上我们可以估计纳米立方以及枝晶的住：长过程。采用CTAB／正丁醇／正辛烷／水体系首次合成了BaF_2:Er纳米粒子，并研究了掺杂浓度对粒子红外发光的影响，XRD分析表明所合成BaF_2:Er纳米粒子为BaF_2立方相，物相纯净，结晶良好；TEM分析表明在掺杂浓度为6mol％时，粒子尺寸为15-20nm，士曾大粒子的掺杂浓度（8，10和12mol％）下，其尺寸和形状无明显改变，但粒子团聚现象严重。粒子在氢离子激光器488nm激发下的荧光（PL）光谱显示，随粒子掺杂浓度的增大，其发光强度增强，半峰宽加宽。研究了BoF_2:Er纳米粒子尺寸对其发光强度的影响，通过调节体系中水含量以达到控制粒子尺寸的目的。在体系中水含量。分别为5，8，15的条件「分别合成出平均粒径约为8，10和20.5nm的粒子。从粒子的激光粒度分布图中我们可得到粒子的平均尺寸。从粒子的XRD图中我们可以发现，随粒子粒径的减小，粉末的衍射峰出现偏移的情况。对于不同种纳米粒子，粒子粒径越小，衍射峰偏移越严重；对于相同的粒子，衍射角度越大，衍射峰偏移的越严重。从三种粒子的红峰的半峰宽和有效半峰宽越宽，对于8nm粒径的粒子，我们得到其最大半峰宽为145nm或有效半峰宽173nm。而且随粒子粒径的减小，其发射峰出现红移的现象。采用CTAB／正丁醇／正辛烷／水体系首次合成了CeF_3以及掺杂浓度为17，25，30，42和50mol％的CeF_3:Lu纳米粒子。XRD分析表明，所合成纳米粒子为CeF_3六角相，物相纯净，结晶良好，即使在高的掺杂浓度下（50mol％）体系中一也无其他杂质相的存在。环境扫描电子显微镜（ESEM-FEG）分析表明，所合成CeF_3纳米粒子粒径为巧一20nm，Lu的掺入对粒子的形状和尺寸影响不明显，但在较高的掺杂浓度下粒子团聚现象严重。粒子的荧光光谱表明，CeF_3以及Lu：CeF_3纳米粒子在254nm的激发波长下的发射光谱从290nm到400nm的宽带发射，发射峰位于325nm，较单晶体的发射峰红移约30nm；Lu的掺入有利于提高CeF_3纳米粒子的发光强度，随Lu掺入量的增大，粒子的发光强度出现先增后减的情况，在掺杂浓度为30mol％时，我们得到CeF_3纳米粒子的最大发射，但在50mol％的掺杂浓度下的粒子的发射强度仍要比未掺杂体系的发光强度要强。325nln监测粒子的激发光谱是从200nm到350nm的宽带吸收，激发峰峰位于260nm左右。比CeF_3单晶体的280nm激发峰蓝移了20nm左右。而且粒子的激发光谱中未见长波方向上的肩峰，说明粒子中CeF_3纳米粒子结晶良好，且体系中氧含量低。采用自创建一步原位聚合的方法合成了聚合物包覆的纳米粒子，并采用本体聚合的方法合成复合材料。综上所述，本文采用微乳液法合成了不同的氟化物纳米粒子，并研究了其稀土掺杂体系的光学特性，为聚合物基复合材料的制备以及应用奠定了可靠的实验基础。

稀土冠醚络合物的合成及其性质的研究

近年来对稀土冠醚络合物的研究日益受到重视文献曾报导了12－冠－4，15－冠－5，18－冠－6等冠醚与稀土的固体络合物的合成性质及结构的研究，但大部分工作侧重于研究冠醚空腔与稀土离子直径的匹配程度对络合物稳定性的影响，而对于冠醚具有的取代基、空间构型及其配位阴离子等对络合物稳定性、组成结构的影响尚注意得很不够，对溶液中络合物的研究工作较少；特别是冠醚对稀土元素萃取性质的研究未见系统报导。本论文以瑞士进口的二环已基18－冠－6（DCC）混合物为原料进行异构体的分离。得到纯异构体A、B、D的~(13)C谱，不同位置的五种碳原子的谱线清析可辨，其化学位移值与计算值比较，确定了谱线的归属，利用单一异构体测定结果，对异构体A、B、D混合物进行鉴定得到满意结果。利用分离得到的纯异构体A、B及北京五所提供的异构体D合成了与轻稀土硝酸盐络合物。元素分析结果指出，除1：1络合物外，首次得到非1：1组成的络合物。La（NO_3）_3·DDC（DCC＝Ia，Id），[Ln（NO_3）_3]_3(DCC)_2 （Ln＝Ce，Pr，Nd，DCC＝Ia，Id）而异构体B得到全部3：2的络合物。选择硝酸镧与三种异构体的络合物进行了热分析，结果指出3：2与1：1络物物表现出完全不同的热分解行为。3：2络物合只有一步分解，且比1：1络物合具有更高的热分解温度1：1络合物分两步分解，首先发生向3：2络合物的转变。络合物的红外光谱研究表明，络合物中冠醚与自由冠醚的红外光谱图呈现明显区别，冠醚环上COC反对称伸展振动在生成络合物后向低频产生50～70 cm~(-1)的位移，其中3：2比1：1络合物位移量略大，络合物中硝酸根的振动吸收全部呈现配位硝酸根的特征谱带，并且3：2与1：1络合物之间呈现明显差别。另外在远红外区观察到Ln-O（NO_3~-）的振动谱带。用NMR研究冠醚与稀土在非水溶剂中的络合反应。首先测定了12－冠－4，15－冠－5与位移试剂Pr（fod）_3，Eu（fod）_3，Yb（fod）_3体系中冠醚次甲基上'H及~(13)C的化学位移值Δδ，得到了谱线随稀土与冠醚浓度比改变的变化规律。位移方向，对于Pr向高场移动，对于Eu、Yb向低场移动，位移量及谱线宽度的大小为Yb＞Pr＞Eu。且Δδ~(13)C＞Δδ~1H符合几何因素的规律，即正比于（3COS~2θ-1）/~r~3。利用二种方法计算了不同温度下络合物的稳定常数。对于不同冠醚，K值次序为冠－5＞冠－4＞冠－6，对于不同位移试剂为Pr＞Eu＞Yb。利用不同温度的K_1值，计算并讨论了平衡反应的热力学函数ΔG°，ΔH°，ΔS°。实验考察了微量水存在下络合物的结构和作用机理，在高氯酸盐与冠醚体系的研究中，观察到与位移试剂体系完全相反的规律。还发现在高氯酸稀土与冠醚的体系中快和慢两种交换过程共存，通过对单一交换体系的络合物稳定常数计算方法的改进，提出了适合混合交换体系的计算方法，并计算了18C6与Pr(clo_4)_3络合物在20℃时的稳定常数，K_1＝164升／摩乐。系统地研究了12－冠－4，15－冠－5，18－冠－6的衍生物及其二苯并24－冠－8等11种冠醚对单一稀土苦味酸盐的萃取，制备了15个稀土的苦味酸盐，考察了冠醚的空腔大小及取代基和空间构型对冠醚萃取稀土能力的影响，得到了B15C5，B18Cb，DCC萃取15个稀土元素的规律性，测定了相邻稀土元素间的分离因数，讨论了各种因素对DCC异构体萃取分离Pr Nd的影响，指出异构体A具有更大选择性。最大分离因数β_(Nd)~(Pr)=3.5，上述结果将为今后发展冠醚在稀土分离液膜萃取等方面的应用提供基础数据。

镧系稀土硝酸盐二甲亚砜络合物的振动光谱研究

DMSO是一个很好的配位体，有氧原子和硫原子两个配位原子，通过这两个配位原子，DMSO可以和许多过渡金属和稀土金属的离子发生络合，形成稳定的金属络合物。稀土金属离子的络合物，角过氯酸盐、卤化物，高铼酸盐六氟磷化物等，曾有人进行了研究，它们的光谱研究表明，二甲亚砜是通过氧原子同稀土络合，O、N、S三原子的络合能力是O＞N＞S。在稀土硝酸盐的二甲亚砜的络合物中，由于即存在DMSO的配位，也存在硝基的配位，所在情况比较复杂。它们的振动光谱研究了可以在1967年Ramalingan和1977年Kawcuno的工作中得知一些，前者研究了La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Ho、Yb、Y九个元素的络合物，后者研究了La、Nd、Er、Yb、Lu五个元素的络合物，所有络合物的光谱数据都很不完全，他们都认为DMSO与NO_3都与稀土离子络合，并肯定是通过氧原子络合，但是对于NO_3的络合方式没有一致的结论。Ramalingan等认为络合物分子中，硝根既有双基配位，又有单基配位，和X光衍射实验的结果不相符，Kawano通过研究全氘化二甲亚砜（DMSO－d_6)的稀土硝酸盐络合物，认为三个NO_3都是通过两个氧原子同稀土相配位，是双基配位基。硝基的配位方式是一个长期争论的振动光谱问题，不少学者曾对硝基的各种振动模式的谱带位置和吸收强度进行探讨，很难得出一致的结论。在络合物中氧与稀土离子的络合键Ln-O的振动频率位置问题，亦存在争论，Kawanv认为这个配位键的振动频率在180 cm~(-1)附近，但是日本的岩濑秋雄等人，在研究稀土高氯酸盐的二甲亚砜络合物时，则认为400 cm~(-1)附近的谱带为Ln-O的振动频率在研究稀土的无水硝酸盐的红外光谱的工作中。A.Walker等人也把180 cm~(-1)谱带归属为Ln-O络合键。J.R.Ferraro等人在研究Ln（NO_3）_3·3DBP络合物时，也认为Ln-O配位键在180 cm~(-1）附近，但是我们考察了他们的数据与稀土动量L的关系，未发现四分组现和“斜W”效应。我们研究了除P_m 以外的十四个稀土元素并Y的硝酸盐DMSO络合物的付氏变换红外光和激光拉曼光谱，4000 cm~(-1)－80 cm~(-1)的红外光谱图和4000 cm~(-1)－50 cm~(-1)的拉曼光谱图提供了较完整的数据，除了肯定了NO_3和DMSO都以氧原子与稀土络合外，还肯定了NO_3的配位方式和利用红外数据区别不同类型的配位的方法找出了金属离子配位数不同的光谱特征，做了Ln-O络合键的振动频率的归属及其与稀土物化性质间的规律关系。根据DMSO的简正坐标计算结果，可以归属出DMSO及其络合物的许多谱带，其中S＝0伸缩振动频率在990－1018 cm~(-1)之间，随原子序数增加无明显规律性变化，在Gd络合物以后，分裂为三条谱带。C－S的伸缩振动移问低波数，变化随原子序数增加而增加，但无明显的线性变化，C－S－O变形振动频率向高频方向移动约16 cm~(-1)，与原子序数无关，C－S－C变形振动移向高波数5 cm~(-1)，与原子序数无关。此外，在～3000 cm~(-1)是Vc-H，～1400 cm~(-1)是CH_3变形振动频率谱带，～950 cm~(-1)是CH_3摇摆，络合后上述谱带变化不大，可见络合对CH_3基团的振动无大的影响。通过考察S＝0振动频率变化，可以看出十配位络合物和九配位络合物之间的光谱区别在于十配位络合物S＝0伸缩振动仍为一条谱带，而九配位络合物的S＝0振动频率则分裂为两条谱带。已知十配位的Ln－O多面体为双帽正多棱柱，九配位络合物则为三帽三角柱，考虑到氧原子的不同，前者为C_(2v)对称性，后者为C_3对称性，不同配位数的络合物所显示谱带分裂不能用对称性来说明，因为这两种群均没有简并的群表示，利用X光衍射数据计算了La和Yb的络合物中DMSO间氧原子的距离，可以看出，十配位络合物中DMSO的配位氧原子间距离大，而九配位络合物中氧原子间距离小，两者之间相差近两倍。所以S＝0振动频率分裂可能是相同基团因距离近而产生了振动耦合。利用此结果可以区分不同配位数的络合物，这种现象，在以往的DMSO络合物的研究中没有发现。硝基离子属于D_(3h)群，有四个振动模式，其中三个是红外活性，分别为V_2（A＂）＝823－817 cm~(-1)，V_3（E'）＝1368－1355 cm~(-1)，V_4（E'）＝702－718 cm~(-1)，V_1、V_3、V_4是拉曼活性的，络合以后，NO_3对称性变为C_(2v)群，有六条红外谱线，同时也是拉曼活性，其中N－O伸缩振动在1460 cm~(-1) （A，S），No_2反对称伸缩振动在1340－1329cm~(-1)（B，S），NO_2，对称伸缩振动在1037.7 cm~(-1)附近，NO_3的对称面内弯曲振动在817 cm~(-1)（A，S），反对称面内弯曲振动在767.7 cm~(-1)，NO_3的面外变形振动在710 cm~(-1)（B_2 W），由此可知硝基在络合物中确实参加了配位。存在络合物中的三个硝基的配位类型在红外上如何区别我们进行了初步探讨。单基配位基和双基配位基同属C_(2v)对称性所以在基频上很难区别，Lever等人在研究过渡金属络合物中发现，No_3的组频1750 cm~(-1) （V_1＋V_4）在络合以后发生了分裂，双基配位基分裂在22－66cm~(-1)范围，而单基配位基则在5－26cm~(-1)范围，可以以此来区别NO_3的配位类型，这种方法适用于很多络合物，我们把这种方法应用于稀土络合物中发现，这个组频分裂现象在络合物中普遍存在，分裂在25－44.4cm~(-1)范围，所以络合物的硝基是双基配位体，在此波数区间内只有分裂很好的两个峰，所以可以断定无单基配位的硝基存在，这与X光衍射实验结果相一致，分裂距离随原子序数增加而增加，但无“斜W”效应。Ce和Lu的络合物分裂较小。由此可知这种方法适用于稀土二甲亚砜络合物。对有可能归属为Ln-O配位键的180 cm~(-1)和400 cm~(-1)附近的两条谱带进行考查，～400 cm~(-1)附近的谱带随原子序数增加总趋势增加，在Gd络合物开始分裂为两条，这条谱带与稀土离子总角动量L之间存在“斜W”效应，Shyama P. Sinha在研究稀土元素的性质时发现，稀土很多性质都具有“斜W”效应。其中包括配位键振动频率。利用V＝1／（2πC）（F／（－1~n））~(1/2)，用乙酰丙酮络合物的F_(Ln-O)近似计算V_(Ln-O)可以算得V_(Ln-O)在400.8－418.49cm~(-1)范围，所以可以认为～400 cm~(-1)附近的谱带可以归属为Ln-O键伸缩振动。～200 cm~(-1)的谱带在S_m络合物以后分开，此谱带亦随原子序数增加而增加，但无“斜W”效应，Kawano把它们归属为Ln-O，J.R.Ferraro在研究Ln（NO_3）_3（TBP）_3时，也认为Ln-O键伸缩振动在此位置，但也无“斜W”效应，这条谱带能否归属于Ln-O键，有待寻找更进一步的证据。通过稀土二甲亚砜络合物的研究，我们可以得知，NO_3的组频在1750 cm~(-1)谱带在络合以后发生了分裂，分裂范围在25－44.4 cm~(-1)，从而证明了NO_3为双基配位基。DMSO的S＝0伸缩振动频率和Ln-O键伸缩振动在Gd络合物后出现分裂，因而可以利用此结果可以区分两种不同配位数的络合物，通过考虑振动频率同稀土物化性质L间的关系及近似计算，初步可以确定Ln-O键振动频率在～400 cm~(-1)附近。有“斜W”效应存在。

萃取分离稀土元素及计算机模拟计算的研究

为了改变稀土萃取工艺单靠人工模拟实验确定的落后状况和满足生产自动化的需要，近十多年来，国内外许多国家相继开展了稀土萃取数学模型的研究。但大部分工作侧重于两相平衡分配模型方面，所提出的相平衡分配模型中，用来进行串级计算的尚不多见，进行串级计算的也大多采取逐级计算法。对于P_(507)的萃取体系的数学模型的研究及用矩阵法进行串级模拟计算，国外尚未见报导。本论文在单级实验的基础上，对15个单一稀土的RECl_3-HCl-P_(507)体系及部分二元稀土的RECl_3-HCl-P_(507)和Re(NO_3)_3-HNO_3-P_(507)体系进行了萃取平衡的讨论，求出了上述体系中，单个稀土的表现浓度平衡常数；为了串级模拟计算的需要，提出了一个形式简单、较为通用的相平衡模型，用FORTRAN语言编写了该模型的回归程序，通过回归上述体系的单级实验数据，得到了各模型的系数。进行了(Sm-Gd)(NO_3)_3-HNO_3-P_(507)体系的分馏萃取实验，和中科院化工冶金所协作，对该体系的串级模拟计算进行研究。所用串级模型把两相稀土浓度、酸度、萃取剂浓度作为变量，由以上的相平衡模型和各级稀土、酸、萃取剂的物料稀算式构成的大型非线性方程组，采用改进牛顿法求解该方程组进行计算，用FORTRAN语言编写了计算程序，计算结果和实验结果较为一致。在此基础上，独立地继续进行研究，对串级模型进行了很大的改动，改进后的串级模型把酸度、萃取剂浓度这些变量隐含在相平衡模型中，去掉了原来串级模型的酸、萃取剂的物料稀算式。和原来串级模型相比，所含的变量及方程数均减少了2N个，大大减少了占用计算机的存贮单元，提高计算收敛速度。对计算方法作了扩大迭代方向，导找最优松弛因子，采用更为合理的保证解的笔挺理意义的限制等改进，使解的收敛稳定性得到了改善。根据以上的改进用FORTRAN语言编写了新的计算程序，计算结果和实验结果吻合很好，在拟合精度，迭代次数各方面都比用原来串级模型要好得多。此外，进行了改变串级条件的模拟计算，所得结果符合萃取规律的变化。对（Ho-Er)(NO_3)_3-HNO_3-P(507)进行了2个不同工艺条件的分馏萃取实验，模拟计算值和实验值相当吻合，该体系的改变工艺条件的计算，也得到了与萃取变化规律一致的计算结果。对于文献报导的P_(204)萃取体系的分馏萃取，也同样进行了模拟计算，计算值和实验值的吻合程度也相当令人满意。通过以上不同串级体系的模拟计算，说明了所提出的相平衡模型适用于串级模拟计算；秘诀进后的串级模型及计算方法更为可靠；证明了计算机辅助实验及工艺设计的可能性。为达到这个目标打下了基础。对环烷酸分离钇的萃取体系进行了合成料及龙南稀土料的分馏萃取实验，取得了出口水相钇的纯度>97%，有机相出口非钇稀土的纯度>94%的结果。根据该体系的实际情况，简化了串级模型，提出了一种处理多元稀土体系的模拟计算方法，用FORTRAN语言编写了逐级计算程序，计算结果和实验结果有一致的趋势，但具体数值差别较大，说明该简化的串级模型及计算方法均有不够完善之处，有待深入研究。提出了一种新的萃取方式，它具有三个物料出口，可同时把若干个稀土元素分成难、中、萃三组，经试探实验初步肯定了该萃取方式的实用性。若能将之用于工厂生产上，将会带来很大的经济效益，故值得进一步研究和推广应用。