稀土过渡金属硫化物

格式：pdf
大小：118.46 KB
文档页数：2

下载文档原格式

/ 2

磁铁元素符号

磁铁元素符号磁铁元素符号磁铁元素是指具有磁性的元素，它们在物理、化学和工业领域都有广泛的应用。

以下是一些常见的磁铁元素及其符号。

第一部分：铁系元素1. 铁（Fe）铁是最常见的磁性金属，也是地球上最丰富的金属之一。

它在自然界中以多种形式存在，包括天然铸造品、蚀变岩和陨石中的铁镍合金等。

在化学方面，铁可以形成多种氧化态，其中最常见的是二价和三价。

2. 钴（Co）钴是一种稀有的过渡金属，具有高度的耐腐蚀性和抗氧化能力。

它通常用于制造高温合金、磨料、电池和涂料等产品。

钴也是许多工业催化剂中不可或缺的成分。

3. 镍（Ni）镍是一种白色有光泽的过渡金属，在自然界中以硫化物或氧化物形式存在。

它具有优异的耐腐蚀性和高度可塑性，在许多行业中广泛应用，如电池、合金、催化剂和磁性材料等。

4. 锰（Mn）锰是一种灰色有光泽的过渡金属，通常以氧化物或碳酸盐的形式存在。

它具有优异的抗氧化性能和耐腐蚀性，常用于制造钢铁、合金和电池等产品。

第二部分：稀土元素5. 钕（Nd）钕是一种稀土元素，具有高度的磁性和导电性。

它通常用于制造强磁体、电机和发电机等产品。

钕也是许多高科技产品中不可或缺的成分，如手机、平板电脑和音响设备等。

6. 铕（Eu）铕是一种稀土元素，具有优异的荧光效果和磁性能力。

它通常用于制造荧光材料、显示器件和强磁体等产品。

铕也是许多医学设备中不可或缺的成分。

7. 铽（Tb）铽是一种稀土元素，具有高度的磁性能力和荧光效果。

它通常用于制造强磁体、显示器件和荧光材料等产品。

铽也是许多医学设备和高科技产品中不可或缺的成分。

第三部分：其他磁铁元素8. 钇（Y）钇是一种化学元素，常用于制造强磁体、电池和热障涂层等产品。

它也是许多工业催化剂和医学设备中不可或缺的成分。

9. 铁氧体（Fe3O4）铁氧体是一种黑色有光泽的物质，具有高度的磁性能力。

它通常用于制造磁性材料、电池和催化剂等产品。

10. 金属钕铁硼（Nd2Fe14B）金属钕铁硼是一种强磁性材料，具有优异的导磁性和耐腐蚀性。

稀土新材料及其在高科技领域的应用和稀土元素的用途

·稀土永磁材料
稀土永磁材料因其合金成份不同，目前可分为三类〔1〕:(1)稀土-钴永磁材料：SmCo5、Sm2Co17;(2)稀土-铁永磁材料：Nd2Fe14B;(3)稀土铁氮(RE-Fe-N系)或稀土铁碳(RE-Fe-C系)永磁材料。
按开发应用的时间顺序可分为第一代(1∶5型SmCo5)、第二代(2∶7型Sm2Co17)、第三代(NdFeB)，目前正在积极开发寻找第四代稀土永磁体。Sm2Co17具有较高的磁性能和稳定性，得到了广泛的应用。80年代Nd2Fe14B型稀土永磁体问世，因其优异的性能和较低的价格很快在许多领域取代了Sm2Co17型稀土永磁体，并很快实现了工业化生产。日本已开发出了磁能积为55.8MGOe的Nd2Fe14B型稀土永磁体。NdFeB永磁体已广泛地用于能源、交通、机械、医疗、计算机、家电等领域。中国NdFeB产量1998年占世界总产量的38%，总量为3850吨。但中国NdFeB产业仍未形成规模化经营，产品多为中低档产品，磁能积一般小于45MGOe，多为40MGOe以下产品，因而多用于音响器材、磁化器、磁选机等中低档领域；而日本NdFeB生产只集中于几个大厂，其产品多为40MGOe以上产品，多用于计算机VCM、新型电机、MRI等高技术领域。中国NdFeB产业只有实现规模化、产业集团化、产品质量高性能化，才能在国际竞争中立于不败之地，并带动稀土产业的发展。
稀土磁光存储材料是稀土与过渡金属的非晶态薄膜RE-TM(RE=Gd,Dy,TM=Fe,Co)。这种材料被用作磁光盘MO，可随机读写信息，容量极大(可达2.6GB)，读写速度快。磁光存储材料在信息时代发挥着重要作用。
巨磁阻材料的研究近几年来引起了人们极大的兴趣。磁阻即对某种材料施加磁场后其电阻率发生改变。巨磁阻材料与传统磁阻材料相比，其电阻率的改变要大于10%。

氨对不同金属的络合能力

氨对不同金属的络合能力氨是一种常见的配位体，具有较强的络合能力，可以与多种金属形成稳定的络合物。

不同金属与氨的络合能力有一定差异，这对于化学研究和工业应用都具有重要意义。

首先，我们来探讨氨与过渡金属的络合能力。

过渡金属是指周期表中的3d、4d、5d区的金属元素，包括铁、铜、钴、镍等。

这类金属与氨能够形成强稳定的络合物。

氨通过其孤对电子与过渡金属形成共价键，这种共价键具有一定的极化性质。

氨分子中氮原子具有孤对电子，而氨分子又是一个碱性分子，因此它可以与氧化态较高的过渡金属形成络合物。

这些络合物在催化、电化学和生物活性等方面具有广泛的应用。

其次，我们来研究氨与主族金属的络合能力。

主族金属是指周期表中的1A到7A族元素，包括锂、钠、铝、硅等。

与过渡金属不同，主族金属通常具有较低的氧化态，因此它们与氨的络合能力相对较弱。

虽然氨分子也可以与主族金属形成络合物，但这些络合物一般较不稳定，并在溶液中容易解离。

因此，在研究和应用过程中需要考虑到主族金属的络合能力较弱这一特点。

最后，我们来了解氨与稀土金属的络合能力。

稀土金属是指周期表中的15个元素，包括镧系、钆系和铽系等。

稀土金属与氨的络合能力一般较强，且络合物具有较高的稳定性。

稀土金属与氨的络合机理与过渡金属类似，也是通过氨的孤对电子与金属形成共价键。

这种稳定的络合反应常应用于稀土金属的分离和提纯过程中，也成为了稀土金属催化剂和材料的重要组成部分。

总而言之，氨具有较强的络合能力，可以与多种金属形成稳定的络合物。

不同金属与氨的络合能力存在差异，这对于化学研究和工业应用具有重要意义。

研究不同金属与氨的络合能力，可以帮助我们更好地理解金属络合反应的机理，指导合成新型络合物的设计和制备，以及提高金属催化剂和材料的性能。

稀土永磁材料的研究与应用

稀土永磁材料的研究与应用首先，我们来了解一下稀土永磁材料的基本概念和特性。

稀土永磁材料是由稀土元素和过渡金属元素组成的复合材料，它具有较高的剩磁和矫顽力，能够在数十摄氏度以下保持磁性，是目前制造高性能永磁体的主要材料之一、稀土永磁材料可以分为常规永磁材料和高温永磁材料两大类，常规永磁材料以NdFeB为代表，而高温永磁材料以SmCo为代表。

稀土永磁材料的研究主要包括材料制备、磁性能和微结构等方面。

稀土永磁材料的制备通常采用熔铸法、粉末冶金法和快凝固等方法。

磁性能的研究主要包括剩磁、矫顽力、矫顽力系数和温度系数等方面。

微结构的研究主要包括晶体结构、晶界和晶粒大小等方面。

稀土永磁材料具有广泛的应用领域。

首先，稀土永磁材料在电机领域应用广泛，特别是在汽车、电子设备和家电等领域。

稀土永磁材料具有高能量密度、高功率密度和高效率等优点，能够大大提高电机性能。

其次，稀土永磁材料在能源领域也有重要应用，如风力发电、电动汽车和磁性制冷等。

稀土永磁材料具有高温稳定性和高磁能积等特性，能够提高能源装置的效率和性能。

此外，稀土永磁材料还在信息存储、声学设备和磁性医疗等领域得到应用。

然而，稀土永磁材料也存在一些问题和挑战。

首先，稀土永磁材料的稀土元素资源有限，存在供需紧张的问题。

其次，稀土永磁材料的制备工艺相对复杂，成本较高。

另外，稀土永磁材料在高温、高湿等恶劣环境下容易失磁，限制了其应用范围。

为了解决这些问题，需要加强对稀土永磁材料的研究和开发。

首先，可以开展稀土永磁材料的替代研究，探索其他材料代替稀土元素，降低对稀土资源的依赖。

同时，需要改进稀土永磁材料的制备工艺，提高材料的性能和降低制造成本。

此外，还可以开展稀土永磁材料的应用研究，开拓新的应用领域，并进一步提高材料的性能和稳定性。

总结起来，稀土永磁材料是一类具有高磁性能和广泛应用前景的重要材料。

它在电机、能源、信息存储和医疗等领域都有重要应用，并且具有很大的发展潜力。

稀土元素化学第一章

１.冶金工业上的应用：（１）净化钢液，提高强度。（稀土元素对S,O亲和
力强，可起到净化钢液的作用。减少有害元素，改善钢的性能。
如：提高抗热强度、抗腐蚀性能，减少表面缺损、裂纹，改善加工性能，消除热脆性等）
（２）提高球墨铸铁的耐磨耐腐蚀性。（因稀土加到铸铁中，使铸铁中的石墨成球状结构，使它们能深入到基体内部，石墨球间相互独立，器件表面不易剥落，寿命提高）
类等形式存在。
１－３稀土元素在自然界的存在
❖§１－３稀土元素在自然界的存在１.稀土元素在自然界的同位素：已发现稳定的同位素有50多种，多种同位素混合存在于自然界中。 Pr,Tb,Ho,Tm,Y 无同位素，只有一种核素；其余均有同位素：有些同位素具有放射性：如 :138La, 142Ce,144Nd, 147- 149Sm,152Gd, 176Lu 为放射性同位素。
当时人们认为铈土和钇土都是单一的元素，但在研究时发现，它们的性质因制备方法不同而不同_______________
这说明它们都是混合氧化物。经过一个世纪的艰苦努力，1907年人们从钇土中分离出了最后一个元素Lu的氧化物。这期间经历了一百多年。
61号元素Pm 的发现： 61号元素Pm 是放射性元素，１４７Pm T1/2:2.64
它们紧密结合共生于相同的矿中。它们在矿中的存在有三种情况：（１）参与矿物晶格是矿物不可缺少的部分，即形成稀土矿。
如：独居石（Ce,YPO4),氟碳铈矿（CeCO3F) （２）以类质同晶置换（钙，锶、钡、锰、锆、钍）的形式分散在造岩矿中。如磷灰石，钛铀矿等。（３）呈吸附状态存在于粘土矿、云母等矿中。
徐光宪著《稀土》。
第一章：稀土元素概论
稀土元素化学是无机化学的重要分支。由于稀土元素最后一个电子填在4f轨道上，使得它们具有与其它过渡元素不同的电子结构，导致稀土元素在原子、分子及化合物性质上都有别于其它过渡元素。因此深入研究它们的结构和性质对无机化学的发展具有重要的意义。

稀土元素配合物结构的大数据分析

Univ. Chem. 2019, 34 (9), 125−134 125收稿：2019-03-31；录用：2019-05-08；网络发表：2019-06-05 *通讯作者，Email: bj@ §2018级本科生•未来化学家•doi: 10.3866/PKU.DXHX201903032稀土元素配合物结构的大数据分析谢俊忠§，杜骏豪§，何嘉炜§，胡皓然§，沈辰熹§，卞江*北京大学化学与分子工程学院，北京 100871摘要：元素化学是一门经验性较强的学科，通过描述或枚举的方法讲述元素的性质在教材和文献中随处可见。

在Scifinder 数据库中，每年新增数以百万计的新物质，推动着对元素化学的认识不断深入发展。

在大数据和人工智能迅猛发展的今天，尽管化学工作者在长期实验工作中积累的第一手经验和直觉仍然非常宝贵，但效率已不足以满足当前材料和分子设计对分子性质的需求。

数据库中的海量资源为新规律的发现提供机遇。

我们用大数据的方法分析稀土配合物的结构性质：将剑桥晶体结构数据库中的稀土配合物用定量的方法进行归类，统计有关配合物结构的相关信息。

通过分析样本数据与典型案例，我们得出了稀土配合物结构的普遍规律。

基于我们的研究成果以及研究过程中遇到的问题，我们总结与展望了大数据在化学中的应用。

关键词：大数据；统计；稀土配合物；配位数；配位几何结构中图分类号：G64；O6Big Data Analysis of Structures of Rare-Earth Coordination CompoundsXIE Junzhong §, DU Junhao §, HE Jiawei §, HU Haoran §, SHEN Chenxi §, BIAN Jiang *College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, P. R. China.Abstract: Element chemistry is a highly empirical subject, and descriptive or enumerative methods depicting the nature of elements can be seen in textbooks and publications. In the Scifinder database, millions of new compounds found every year considerably enhance the understanding of element chemistry. With the rapid development of Big Data and Artificial Intelligence, the chemists’ long-term experimental experience and intuition, though precious, fail to meet the demand of molecular properties for the material and molecule design in efficiency. Massive data sources in the database provides a brand-new opportunity to discover new rules. We apply big-data methods to analyze the structural properties of the rare-earth coordination compounds, by gathering statistics from the Cambridge Structural Database System and classifying the entries quantitatively. We also give the general rules by analyzing the data and some representative examples. Based on the results and the problems in research, we summarize and outlook the application of big-data in chemistry.Key Words: Big data; Statistics; Rare-earth compound; Coordination number; Coordination geometry structure1 引言被誉为“工业维生素”的稀土元素有着独特的配位化学，不同于配位模式受中心原子配位偏好支配的d 区过渡金属，稀土配合物的结构更加复杂多变。

稀土化合物的制备

提高制备效率和纯度
优化反应条件
通过调整反应温度、压力、浓度等参数，提高制备效率和产物的纯。
选择性分离与提纯
采用先进的分离和提纯技术，如色谱法、萃取法等，实现稀土化合物的选择性分离和纯化。
自动化与智能化
引入自动化和智能化技术，实现制备过程的自动化控制和优化，提高生产效率和产品质量。
新材料与新技术的发展
1 2
新材料的应用
探索新型的稀土化合物材料，如纳米材料、复合材料等，拓展其在能源、环保、电子信息等领域的应用。
新技术的应用
引入新的制备技术，如化学气相沉积、溶胶-凝胶法等，简化制备过程，提高产物的性能和纯度。
3
跨学科合作与创新
加强与化学、物理、材料科学等领域的合作与交流，推动稀土化合物制备技术的创新与发展。
缺点
制备过程复杂、成本高、需要使用有机溶剂。
03
稀土化合物的应用
发光材料
稀土发光材料具有优异的光学性能，如高亮度、长寿命、窄发射光谱等，广泛应用于显示、照明、生物成像等领域。
稀土发光材料可以通过掺杂的方式制备，将稀土元素掺入到基质材料中，通过激活剂和敏化剂的作用，实现发光性能的调控。
常见的稀土发光材料包括稀土荧光粉、稀土配合物、稀土发光玻璃等，随着科技的发展，稀土发光材料的应用领域不断拓展。
电池材料
01
稀土元素在电池材料中具有重要作用，如镧镍合金用于镍氢电池的正极材料，铕和铽的化合物用于荧光灯和LCD的发光材料。
02
稀土元素在电池材料中的作用主要是提高电化学性能和稳定性，同时也可以提高电池的能量密度和寿命。
03
随着电动汽车和可穿戴设备的普及，对高性能电池的需求不断增加，稀土电池材料的应用前景广阔。

稀土材料的力学性能与应用研究

稀土材料的力学性能与应用研究引言稀土材料是指由稀土元素组成的材料，其在工业和科技领域具有广泛的应用。

稀土元素的独特性质赋予了稀土材料独特的力学性能，使其成为各种领域中重要的材料。

本文将重点探讨稀土材料的力学性能和应用研究。

稀土材料的基本性质稀土材料具有许多独特的性质，这些性质使其在力学应用中具有优势。

首先，稀土材料具有优异的热稳定性。

其高熔点和良好的热导性使其在高温环境下具有较好的性能。

其次，稀土材料具有优异的耐腐蚀性，可以很好地抵抗酸碱腐蚀。

此外，稀土材料还具有较高的硬度和强度，使其在力学应用中有很大的潜力。

稀土材料的力学性能稀土材料的力学性能是其在力学应用中非常关键的一部分。

稀土材料的硬度是其最基本的力学性能之一，硬度决定了材料的抗刮擦性。

稀土材料的硬度通常比一般金属材料高，使其成为制造耐磨件和切削工具的理想材料。

稀土材料的强度也是其重要的力学性能之一。

稀土材料的强度通常比普通金属材料高，可以制成坚固耐用的零件和结构材料。

此外，稀土材料还具有较好的抗拉伸性能和抗压性能，使其在机械工程领域中具有广泛的应用。

稀土材料的韧性是其力学性能的另一个重要指标。

韧性是材料在受到冲击或承受应力时能够变形而不断裂的能力。

稀土材料通常具有较高的韧性，可以用来制造抗震结构和高强度材料。

稀土材料的应用研究稀土材料在工业和科技领域具有广泛的应用。

其中，稀土磁体是稀土材料的重要应用之一。

稀土磁体由稀土元素和过渡金属组成，具有磁性强、稳定性高等特点，被广泛应用于电动机、磁记录和磁共振成像等领域。

另外，稀土陶瓷也是稀土材料的重要应用之一。

稀土陶瓷具有优良的耐磨性、耐高温性和电绝缘性能，被广泛应用于高温结构材料、电子陶瓷和红外窗口材料等领域。

此外，稀土材料还在光学和光电子领域具有重要应用。

稀土元素的特殊能级结构使其具有较好的荧光性能和激光性能，被用于制造激光器、光纤放大器和荧光粉等光学器件。

总结稀土材料具有优异的力学性能和广泛的应用前景。

稀土元素的应用

稀土永磁材料的应用非常广，如：电机工程（永磁电动机与发电机等）；磁力机械（磁传动、磁制动、磁轴承等）；电子工业（微波器件、宇航专用、电子仪表等）；仪表与民用电器；另外在汽车、磁悬浮列车、磁化技术、自动化与计算机技术和磁疗技术等领域也有广泛的应用。 2、稀土超磁致伸缩材料
磁致伸缩效应是指磁性状态和力学形变之间存在的磁能和机械能之间的转换效应。具有磁致伸缩效应的材料称为磁致伸缩材料。稀土超磁致伸缩材料广泛用于声呐系统、大功率超声器件、精密控制系统、驱动器和机器人等。
二、稀土磁性材料
稀土金属原子具有未充满的4f电子层，并且被外层的5s， 5d电子层屏蔽，可以产生更强的电子自旋磁矩和轨道磁矩。 1、稀土永磁材料稀土永磁材料，即稀土永磁合金，含有作为合金元素的稀土金属，它的永磁性来源于稀土与3d过渡金属形成的某些特殊金属间化合物。由于它的最大磁能积是传统的永磁材料铝镍钴和铁氧体的5-10倍，甚至更高等优异的永磁特性，该新材料一问世立刻引起了人们的极大关注，其应用已涉及所有永磁应用领域并在迅速扩大，是永磁材料领域中发展最快的材料。稀土永磁材料成分可分为稀土钴永磁材料、稀土铁永磁材料、稀土铁氮和稀土铁碳等三类。从稀土永磁材料的制备工艺和特性上分可分为烧结磁体、黏结磁体、热压磁体、热变形压磁体和热轧磁体等五类。
三、稀土涂料
稀土元素的颜色稀土氧化物有多种，如LnO、Ln2O3和LnO2，其中Ln2O3 较常见。随着原子序数的递增，电子被填充在4f轨道上，其三价离子的颜色为：镧Ln无色，铈Ce无色，镨Pr绿色，钕Nb淡红（紫）色，钜Pm粉红、淡黄色，钐Sm黄色，铕Eu无色或淡粉红色，钆Gb无色，铽Tb无色或淡粉红色，镝Dy黄色，钬Ho粉红、淡黄色，铒Er淡红（紫）色，铥Tm绿色，镱Yb无色，镥Lu无色稀土元素在涂料工业中的应用根据其颜色不同和化学性质的不同，稀土在涂料工业中的应用可主要归纳为:涂料催干剂、涂料固化剂、聚合引发剂及催化剂、溶剂合成催化剂、涂料发色、助色、稳色剂、涂料变色剂、涂料发光剂、稀土隔热保温涂料、抗菌保健生态涂料、纳米绿色钢化涂料、稀土着色彩砂、稀土复合氧化物远红外辐射材料

珍贵的稀土稀土元素在现代科技中的应用

珍贵的稀土稀土元素在现代科技中的应用珍贵的稀土：稀土元素在现代科技中的应用稀土元素，顾名思义，是一类在自然界中含量很低的元素，其构成了稀土系列，包括15个元素：镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu）以及锕系列元素镤（Pa）。

这些稀土元素虽然在自然界中含量较低，但其在现代科技中的应用却举足轻重。

稀土元素独特的物理和化学性质，使其被广泛应用于电子、光电、催化、材料、冶金、能源等领域。

一、电子领域：稀土元素在电子领域的应用主要体现在液晶显示器、磁性材料和电子器件等方面。

1. 液晶显示器：稀土元素的配合物可以被用作制备液晶显示器的材料，其中钆和铕离子具有很高的磁光旋转力，可以使液晶分子旋转，从而改变其透光性能，实现彩色显示效果。

2. 磁性材料：稀土元素与过渡金属形成的稀土磁体具有较高的磁性能，被广泛应用于电机、发电机、磁共振成像等设备中。

其中钕铁硼（NdFeB）磁体是目前商业化应用最广泛的稀土磁体，具有高磁能积和优良的磁性能。

3. 电子器件：稀土元素在电子器件中的应用包括发光二极管（LED）、激光器、场发射显示器等。

稀土元素的发光特性使其成为制备高亮度、高效率的LED材料的重要组成部分。

二、光电领域：稀土元素在光电领域的应用主要体现在激光、荧光材料和光纤通信等方面。

1. 激光：由于稀土元素离子能够在特定的能级之间发生非辐射跃迁，它们可以作为激光的主要激发物质。

其中钕离子可以激发红外激光，铽离子可以激发蓝光激光。

2. 荧光材料：稀土元素在荧光材料中起到发光中心的作用，通过调整稀土元素离子的能级结构，可以实现不同颜色的发光效果。

欧洲铈（Eu2 +）离子常用于制备红色荧光材料，镓铝石榴石（Gd3Ga5O12：Eu3 +）是一种应用广泛的红光荧光材料。

3. 光纤通信：稀土元素掺杂的光纤可以通过调节其能级结构，改变光纤的光学性能。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。