- 曾昕元;于明川;刘聪;张小霞;牛军峰;
吸附技术在含抗生素废水处理中因具有高效、经济等优势而得到关注。然而，如何进一步提升吸附剂性能并应用于低浓度水体中成为研究难点。本研究采用熔融碱焙烧法制备了稀土金属铒掺杂生物活性炭Er-BC。利用铒独特的电子轨道结构，有效调控材料内部的孔道微环境，引入更多的活性位点。与未掺杂的材料相比，ErBC的比表面积提升40.8%，形成多级孔结构，对水中磺胺甲恶唑的去除率高达99.6%，吸附容量提升190.3%，在长期稳定运行中，Er-BC能将水中痕量磺胺甲恶唑(1μg/L)降至0.05μg/L以下，表现出优异的痕量抗生素去除性能。本研究为稀土掺杂改性生物活性炭去除实际水体中低浓度抗生素提供了新的设计思路。
2026年02期 v.47;No.283 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 570K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：232 ] - 徐民;刘力铭;兰阳;韩皓璇;郑元昊;杨佳伟;王炜鹏;刘鹏;陈迪;
稀土元素由于特殊的电子结构而表现出特异的物理和化学性质，在传感器等领域有着广泛的应用。本文研究了氧化镍掺杂对稀土氧化铈基材料的物相、化学态和形貌等理化性质的影响。对比了基于掺杂前后氧化铈基敏感材料的传感器对不同有机物和氢气的响应情况。研究发现，NiO的掺杂诱使CeO_2材料产生氧空位，且提高了Ce~(3+)的浓度。掺杂1.0%NiO的CeO_2对有机物的敏感性显著提高，其中对丙酮的响应明显高于其他有机物。相较于未掺杂的CeO_2基传感器，其对丙酮的响应强度提升了约4倍，且对痕量的氢气也表现出良好的响应特性。研究结果表明，镍的掺杂能有效提升CeO_2中氧空位的含量，因而有效改善材料对部分气体的响应特性。
2026年02期 v.47;No.283 13-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 380K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：34 ] - 徐晓雪;朱俊鹏;苏航;李金梦;刘宇轩;刘聚哲;汪黎东;
电催化CO_2还原反应(CO_2RR)生产CO对实现CO_2的资源化利用具有重要意义，展现了良好的工业前景。然而，高活性和高选择性电催化剂的开发仍是一项挑战。稀土金属因其独特的电子结构和多价态特性，在电催化领域受到广泛关注。本文通过多步法合成了二维石墨化氮化碳负载Pr_6O_(11)纳米颗粒的复合材料(Pr_6O_(11)/g-C_3N_4)。负载型结构的构建，降低了Pr_6O_(11)纳米颗粒的结晶度，形成扭曲的晶格结构，改变了Pr的电子态。这使Pr_6O_(11)/g-C_3N_4催化剂在电催化CO_2RR过程中展现了良好的CO选择性，在-1.55 V(相对于可逆氢电极，RHE)电位下，电流密度可达3.3 m A·cm~(-2),CO的法拉第效率可达80%，远优于对比样品。同时，Pr_6O_(11)/g-C_3N_4催化剂展现了更大的电化学比表面积和更低的电荷转移阻抗。该工作为设计和合成高效的稀土基电催化剂用于电还原CO_2提供了新思路。
2026年02期 v.47;No.283 21-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 529K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：52 ] - 邢婷;金香;赵建军;赵晶;邢茹;
由于Pr~(3+)与Nd~(3+)具有相近的离子半径和不同的磁矩，其替代可有效调控双层钙钛矿Nd_(1.2)Sr_(1.8)Mn_2O_7的磁交换作用与相竞争，进而优化其磁热性能。本文采用传统的固相反应法制备了(Nd_(1-x)Pr_x)_(1.2)Sr_(1.8)Mn_2O_7(x=0.1,0.2)多晶样品，利用X射线衍射仪(XRD)以及多功能物性测量系统(PPMS)对样品的晶格结构和磁性进行研究。结果表明，掺杂后样品的晶格结构没有发生明显改变，均为Sr_3Ti_2O_7型四方结构，空间群为I4/mmm。在测量温度范围内，当温度高于居里温度(T_(C1)=269 K、T_(C2)=254 K)时该组样品呈现顺磁性，随着温度的降低，样品均出现顺磁-铁磁的相变，铁磁与反铁磁两相共存，并且都存在类Griffiths相。在7 T外场下，样品在居里温度附近获得的最大磁熵变分别为0.384 J·kg~(-1)·K~(-1)和0.374 J·kg~(-1)·K~(-1)，最大绝热温度的改变值(分别为0.119 K和0.129K，相对制冷能力RCP值分别为43.392 J/kg和53.669 J/kg。通过研究确定，该组样品在居里温度附近均表现出二级相变，且临界行为均与平均场模型相似。研究结果表明，适量的Pr~(3+)掺杂虽略微降低了样品的最大磁熵变，但因其拓宽了制冷温区，反而提高了材料的相对制冷能力，同时保持了与平均场模型相符的二级相变行为，这为双层钙钛矿锰氧化物在磁制冷方面的进一步设计与优化提供了实验依据。
2026年02期 v.47;No.283 30-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：20 ] - 刘艳超;杜文斌;刘承军;
为了扩大热成形钢1500HS的工艺窗口，基于前期对稀土在钢中应用文献的统计分析，开展了在热成形钢1500HS中添加稀土的试验研究。本研究利用真空感应炉冶炼不添加和添加特定Ce含量的热成形钢，并采用Gleeble-3800热模拟试验机和金相分析技术等，对试样相变进行对比分析。结果表明，Ce可有效提高奥氏体稳定性，使铁素体转变区间缩小，铁素体转变温度降低28℃～34℃。Ce对热成形钢贝氏体和马氏体转变温度影响不明显，但促使马氏体临界冷却速率由30℃/s降至为20℃/s。热成形钢中添加Ce可有效增加热成形冲压合模工艺窗口。本试验条件下，可降低热成形钢冲压合模工艺窗口45℃，有利于环境温度较低，或薄规格产品生产使用。
2026年02期 v.47;No.283 41-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 513K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：3 ] - 李天明;高淞;张瑞森;
莫来石材料具有独特的高温理化性能，是重要的耐火材料。烧结法合成莫来石成本极高，因为烧结需要达到1700℃的高温，不仅需要消耗大量的能源，而且对设备的要求更高。本文研究结果表明，在煤矸石原料中掺杂La_2O_3能够显著降低莫来石材料的制备温度，可以有效减少烧结过程中产生的石英相杂质，提高莫来石材料的致密度。当La_2O_3的掺杂量为5%(质量分数)时，可将莫来石的合成温度从1700℃降至1560℃，且改性后的材料在1200℃下的耐压强度达到27.3 MPa，抗折强度为8.1 MPa，热膨胀系数为7.03×10~(-6)，为低温制备高品质莫来石提供了一个新的思路。
2026年02期 v.47;No.283 49-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 399K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：176 ] - 孙子文;赵雪阳;袁军平;陈湘平;孔纲;
Zn-5%Al镀层表面沉积铈钝化膜，对沉积不同时间的钝化膜进行硬脂酸改性形成超疏水膜层。采用扫描电子显微镜(SEM)观察铈膜层的微观结构，激光共聚焦显微镜(LCM)观察膜层表面的粗糙度，能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析膜层的化学元素，使用接触角测量仪测试膜层的静态接触角，通过电化学工作站测试膜层的交流阻抗谱来比较膜层的耐蚀性。结果表明，随着沉积时间的增加，Zn-5%Al镀层表面钝化膜的Ce含量不断升高，厚度增加，变得越来越亲水。硬脂酸改性后膜层表面形成微纳尺度的微观粗糙结构，疏水性随钝化时间增加而增大，沉积30 min形成的改性膜层水接触角达到164°。超疏水膜层表面主要由硬脂酸、CeO_2/Ce(OH)_4和Ce_2O_3/Ce(OH)_3组成，在腐蚀介质中形成空气层阻碍液体穿过，沉积时间从5 min延长至30 min，耐腐蚀性能不断提高。
2026年02期 v.47;No.283 57-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 791K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：23 ] - 苏立伟;陈传东;王哲;苏天宇;潘高飞;
通过预聚体法制备了聚氨酯硬质泡沫，并与不同粒径的氧化铈复合，制备了氧化铈/聚氨酯硬质泡沫复合材料，并探究了氧化铈粒径对氧化铈基聚氨酯硬质泡沫复合材料性能的影响。当聚氨酯硬质泡沫中氧化铈的质量分数为16%时，随着氧化铈粒径的降低，复合材料的热稳定性和硬度呈现增大的趋势。纳米氧化铈改性的聚氨酯硬泡具有较好的耐磨性，孔隙率为48.7%。为了验证复合材料的应用性能，将其应用于液晶玻璃的抛光实践中，配合1μm氧化铈抛光液进行上机测试，结果表明含5μm氧化铈的聚氨酯硬泡复合材料抛光效率最高，但容易出现划伤，含1μm氧化铈的聚氨酯硬泡复合材料抛光效率适中且良率为80%左右。这些数据保证了氧化铈基聚氨酯硬泡复合材料在抛光中的应用。
2026年02期 v.47;No.283 68-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 543K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：31 ] - 刘晓妍;李淦发;田琳;毛硕;吴师岗;李国华;于振江;王明慧;
用于垃圾焚烧协同处置的水泥窑内衬材料要求有较高的抗侵蚀性能，而传统铁铝尖晶石砖在烧成带使用时，往往出现抗侵蚀性能下降的缺陷，这限制了其在垃圾焚烧协同处置水泥窑中的广泛应用。铝酸镧和方镁石均具有熔点高、化学稳定性好的优点，此外铝酸镧还具有热膨胀系数小、高温难以被熔渣侵蚀的特点。因此，本文使用预合成的复相镁质铝酸镧砂替代铁铝尖晶石原料，制备高抗蚀方镁石-铝酸镧砖并研究其抗侵蚀机理。结果表明，在镁质耐火材料中引入预合成复相镁质铝酸镧砂，可显著提高镁质耐火材料的常温抗折强度和致密度;复相镁质铝酸镧砂中的La_2O_3能与水泥熟料中的Si~(4+)、Ca~(2+)形成高熔点的硅酸钙镧相，在提高镁质耐火材料窑皮粘结强度的同时降低水泥熟料对镁砂的侵蚀作用;再者由于复相镁质铝酸镧砂具有比铁铝尖晶石更优良的抗碱盐侵蚀能力，其加入不仅可使样品更加致密，而且通过硅酸钙镧相的形成有效堵塞孔隙、抑制碱蒸气的扩散侵蚀，从而提高镁质耐火材料的抗侵蚀性能。因此，试验制备的方镁石-铝酸镧砖可以用于垃圾联动水泥窑生产中替代铁铝尖晶石砖，实现高抗蚀性要求。
2026年02期 v.47;No.283 78-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 657K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：18 ] - 高亮;李金辉;温耀儒;王燕;欧阳剑;徐志峰;
钇溶胶是高价值产品，具有较高的研究价值和潜力。本文选用配合法，并加入稳定剂，制备了稳定的中性钇溶胶，考察了柠檬酸用量、稳定剂种类、稳定剂用量、硝酸钇溶液浓度、反应时间及反应温度对钇溶胶性质的影响。结果显示，在硝酸钇浓度为2 mol/L，■加入氨水调节pH，反应温度为80℃，反应时间为45 min的条件下，制得的钇溶胶Zeta电位46.35 mV，黏度19.45 cP，钇含量达20%以上，在常温避光条件下可以稳定存放半年以上。说明此方法制得的钇溶胶各项指标均达到应用要求。
2026年02期 v.47;No.283 89-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 475K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：14 ] - 王志文;郭语萱;陈婷婷;蔡翠翠;赵宁;汪雨露;赵明宇;陈卫光;
二氧化钛是一种稳定的光催化材料，为提高表面光催化性能，采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算，研究了钪原子在完美的、带有亚表层氧空位的、带有表层氧空位的锐钛矿TiO_2(101)表面吸附稳定性。发现钪原子吸附在完美表面时，吸附在两个3配位的氧原子之间的位置上最稳定，吸附能为-7.25 e V;钪原子吸附在带有亚表层氧空位时，吸附在亚表层氧空位邻近的两个3配位的氧原子之间的位置上最稳定，吸附能为-6.66 e V;钪原子吸附在带有表层氧空位时，钪原子吸附在氧空位邻近的4配位钛原子上方最稳定，吸附能为-7.63 e V。以上结果表明钪原子可以稳定吸附在锐钛矿TiO_2(101)表面上，这为进一步研究钪原子对TiO_2表面光催化反应的影响提供了理论基础。
2026年02期 v.47;No.283 100-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 420K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：35 ] - 王亚丽;王均竹;南东鹤;刘畅;王冬蕾;黄丽华;
本文通过预实验确定硝酸铈的适宜浓度，配制浓度为3 mg/m L的硝酸铈抑菌洗手液，采用药敏纸片法(Kirby-Bauer法，K-B法)和菌落计数法观察硝酸铈抑菌洗手液对手部常见细菌的抑菌作用。结果表明，药敏纸片法显示硝酸铈洗手液组对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径为(25.67±0.58) mm，大肠埃希菌的抑菌圈直径为(23.67±1.15) mm，铜绿假单胞菌的抑菌圈直径为(18.67±0.58) mm，与各对照组相比，硝酸铈洗手液组抑菌效果明显(p<0.05)。菌落计数法显示硝酸铈洗手液组菌落计数只有(0.37±0.07) CFU/cm~2，与对照组相比，抑菌效果明显(p<0.05)。上述结果可知，硝酸铈在3 mg/m L浓度时对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌均具有明显的抑制作用，对手部常见菌群的抑菌能力明显优于对照组。
2026年02期 v.47;No.283 108-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：21 ]