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电感耦合等离子质谱(ICP-MS)法测定稀土矿石中稀土元素 被引量：1
1
作者 徐进力 陈润莎 +3 位作者 陈卫明 张鹏鹏 杜雪苗 白金峰 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第5期644-651,共8页
稀土元素(REE)是现代高科技领域不可或缺的功能材料,稀土矿石中稀土成分的准确分析对于资源开发和应用具有重要意义。通过考察两种稀土矿石样品的前处理方法:氢氧化钠-过氧化钠体系碱熔法和盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸-硫酸(五酸)敞开酸溶... 稀土元素(REE)是现代高科技领域不可或缺的功能材料,稀土矿石中稀土成分的准确分析对于资源开发和应用具有重要意义。通过考察两种稀土矿石样品的前处理方法:氢氧化钠-过氧化钠体系碱熔法和盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸-硫酸(五酸)敞开酸溶法,并利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对稀土元素进行测定。实验表明,碱熔法在消解复杂基体的稀土矿石样品时具有更高的消解效率和更好的精密度(RSD≤4%),尽管其样品空白本底值略高于五酸消解法,基本不影响分析结果的准确度。通过优化仪器工作参数,建立了准确度、精密度高的分析方法。方法的检出限低(如Y为0.02μg/g,Lu为0.001μg/g),精密度良好(RSD小于3%),相对误差(RE)小于11%,适用于稀土矿石中稀土元素的准确测定。研究表明,碱熔法是稀土矿石样品前处理的优选方法,而五酸消解法可作为对比验证手段,可确保分析数据的可靠性。ICP-MS的高效性和准确性使其成为稀土元素分析的理想工具,为稀土资源的开发和研究提供了有力的技术支持。 展开更多
关键词 稀土元素 稀土矿石 碱熔 酸溶 电感耦合等离子体质谱
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碎屑锆石稀土元素约束造山带演化:以西藏冈底斯山脉为例 被引量：1
2
作者 胡培远 翟庆国 +5 位作者 唐跃 刘一鸣 杨宁 李金勇 巫凌放 常晟 《地质学报》 北大核心 2025年第1期306-319,共14页
碎屑锆石是开展地球早期造山带演化研究的关键素材之一。目前,如何使用碎屑锆石稀土元素(REE)区分洋-陆俯冲和陆-陆碰撞过程仍然是一个没有解决的问题。本文总结了前人的实验岩石学研究成果,并且以西藏冈底斯山脉为例提出和验证了使用... 碎屑锆石是开展地球早期造山带演化研究的关键素材之一。目前,如何使用碎屑锆石稀土元素(REE)区分洋-陆俯冲和陆-陆碰撞过程仍然是一个没有解决的问题。本文总结了前人的实验岩石学研究成果,并且以西藏冈底斯山脉为例提出和验证了使用碎屑锆石Eu异常(Eu/Eu^(*))和轻、重稀土比值(LREE_(N)/HREE_(N))的相关系数(r_(Dz))区分洋-陆俯冲和陆-陆碰撞过程的可能性。实验岩石学研究表明,锆石的Eu/Eu^(*)和LREE_(N)/HREE_(N)分别与斜长石和石榴子石分异相关,并且主要受控于母岩浆的源区深度、源岩类型、氧逸度和水含量。这些因素在不同造山带中具有不同的特征,因此可以推测:碎屑锆石稀土元素数据可以反映构造环境的变化。本文以西藏冈底斯山脉的碎屑锆石稀土元素数据为例验证了这一推测。在洋-陆俯冲阶段(约150~60 Ma),碎屑锆石的Eu/Eu^(*)和LREE_(N)/HREE_(N)变化趋势具有较好的耦合关系,r_(Dz)值稳定于0.62~0.81,其原因可能为在此期间氧逸度和水含量总体稳定,且S型花岗质岩石较少,导致碎屑锆石Eu/Eu^(*)和LREE_(N)/HREE_(N)主要受控于母岩浆的结晶压力。由于陆-陆碰撞而发生板片断离之后,r_(Dz)值出现了明显下降,在40~30 Ma、30~20 Ma和20~10 Ma阶段分别为0.73、0.57和0.18,其原因可能为S型岩浆岩比例的上升和不稳定的氧逸度和水含量,导致碎屑锆石Eu/Eu^(*)和LREE_(N)/HREE_(N)比值逐渐呈现解耦的变化趋势。上述结果表明r_(Dz)值有潜力成为区分洋-陆俯冲和陆-陆碰撞过程的一种新方法。 展开更多
关键词 碎屑锆石 稀土元素 地球化学 造山带 冈底斯山脉
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平顶山煤田岩溶地热水中稀土元素的分布特征及其影响因素
3
作者 李延河 武占辉 +3 位作者 李洁祥 于振子 张波 王心义 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期88-99,共12页
目的为了探究华北型煤田深部岩溶地热水中稀土元素地球化学行为的指示意义,方法以平顶山煤田为例,通过野外调查取样,室内测试,再结合稀土元素配分模式分析和赋存形态模拟等手段,探究深层岩溶地热水中稀土元素(rare earth elements,REEs... 目的为了探究华北型煤田深部岩溶地热水中稀土元素地球化学行为的指示意义,方法以平顶山煤田为例,通过野外调查取样,室内测试,再结合稀土元素配分模式分析和赋存形态模拟等手段,探究深层岩溶地热水中稀土元素(rare earth elements,REEs)的分布特征与迁移规律。结果结果表明,寒武系灰岩含水层中REEs质量浓度较低(0.054~0.244μg/L),沿径流路径呈下降趋势;稀土元素(post-archean Australian shale,PAAS)标准化配分模式表现为MREEs和HREEs相对富集,LREEs相对亏损,并且具有明显的Eu正异常和程度不一的Ce负异常,且Ce负异常程度和Eu正异常程度从补给区到排泄区呈降低趋势;水化学平衡软件MINTEQ 3.1模拟结果表明,地热水中REEs以Ln(CO_(3))^(2-)和Ln CO_(3)^(+)络合态为主,随原子序数增大或p H升高,Ln(CO_(3))^(2-)摩尔分数明显增大,而Ln CO_(3)^(+)摩尔分数依次递减,另外,地热水中还存在少量Ln SO_(4)^(+),Ln_(3)^(+),Ln HCO3^(2+),Ln F^(2+)和Ln(SO_(4))^(2-),其摩尔分数随原子序数增大依次减小,同时受地热水p H和HCO_(3)^(-),SO_(4)^(2-),F^(-)浓度共同控制;此外,岩溶地热水中还表现出明显的Y正异常和高ρ(Y)/ρ(Ho),可能与地热水富集Ca^(2+)有关。结论研究结果拓展了稀土元素在煤田水文地球化学研究中的应用,可为揭示矿区深部岩溶地热水补径排过程提供重要依据。 展开更多
关键词 平顶山煤田 岩溶地热水 水化学 稀土元素
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土壤细菌群落对稀土元素镧、钆、钇及秸秆还田的响应
4
作者 金姝兰 满百膺 +4 位作者 段桂兰 金德才 张洲 保琼莉 胡忠俊 《生态毒理学报》 北大核心 2025年第3期486-501,共16页
探讨不同类型、不同量的稀土与不同比例的秸秆还田对土壤细菌群落的影响,为轻、中、重不同稀土矿区秸秆科学还田及土壤修复精准施策提供有益参考。分别将不同量的轻稀土元素镧(La)、中稀土元素钆(Gd)、重稀土元素钇(Y)及秸秆添加至对应... 探讨不同类型、不同量的稀土与不同比例的秸秆还田对土壤细菌群落的影响,为轻、中、重不同稀土矿区秸秆科学还田及土壤修复精准施策提供有益参考。分别将不同量的轻稀土元素镧(La)、中稀土元素钆(Gd)、重稀土元素钇(Y)及秸秆添加至对应的PVC桶内(每桶装有1000 kg土壤),使添加的稀土及秸秆在土壤样品中的含量分别达0 mg·kg^(-1)(稀土)、1%(秸秆),0 mg·kg^(-1)(稀土)、2%(秸秆),500 mg·kg^(-1)(稀土)、1%(秸秆),500 mg·kg^(-1)(稀土)、2%(秸秆),1000 mg·kg^(-1)(稀土)、1%(秸秆),1000 mg·kg^(-1)(稀土)、2%(秸秆),探讨土壤细菌群落的不同响应。实验表明,添加秸秆可提高土壤N、P、K含量及pH值,稀土添加量为0 mg·kg^(-1)、秸秆添加量为2%的土壤样品全磷、全氮、铵态氮、有机质、速效钾、pH均高于稀土添加量为0 mg·kg^(-1)、秸秆添加量为1%的样品;随着稀土添加量的升高,土壤细菌多样性显著降低,La、Gd、Y添加量为1000 mg·kg^(-1)的土壤细菌α多样性、OTU数均低于500 mg·kg^(-1)的样品。La、Gd、Y与秸秆添加至土壤,细菌群落反应和生物毒性不同,毒性大小表现为Y>La>Gd,对Y有极高耐受性的菌是厚壁菌门,其余大部分物种显著被Y抑制,Y与Alicyclobacillus及Bacillus正相关,与其他大部分菌属负相关;La与Cellulomonas正相关,与Candidatus Solibacter负相关,Gd与Massilia和Candidatus Solibacter正相关。通过三维荧光发现,秸秆添加量为2%的样品,其溶解性有机物(DOM)与稀土元素形成的络合物较显著,络合物影响了稀土形态,降低了其生物有效性,从而影响细菌群落结构及功能,导致Y添加量为500 mg·kg^(-1)、秸秆添加量为1%的样品,土壤细菌致病功能显著高于Y添加量为500 mg·kg^(-1)、秸秆添加量为2%的样品,前者相关值是后者的1.36倍;La添加量为1000 mg·kg^(-1)、秸秆添加量为1%的样品,其通过KEGG预测功能在pathway.L2层级检测到的癌症指标显著高于La添加量为1000 mg·kg^(-1)、秸秆添加量为2%的样品,前者相关值是后者的1.51倍。研究表明,秸秆还田影响土壤理化性质及土壤微生物;重稀土元素的毒性大于轻、中稀土,随着浓度增大其对微生物的毒性增强;土壤细菌受稀土、秸秆、土壤理化性质、气温等影响显著,细菌又反作用于土壤理化性质;稀土元素与DOM形成了有机络合物,影响了稀土元素的形态和生物有效性,有机络合物的形成影响了土壤细菌的功能;不同稀土种类与添加量及不同量的秸秆还田对土壤细菌群落结构及功能影响显著。 展开更多
关键词 稀土元素 细菌群落 生物有效性 秸秆还田 土壤
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稀土元素对钛合金激光焊接头组织及性能的影响
5
作者 程东海 张夫庭 +5 位作者 陶玄宇 余超 龚浩 李海涛 王德 熊震宇 《材料导报》 北大核心 2025年第3期162-166,共5页
在TC4钛合金激光焊缝中以Yb_(2)O_(3)的方式加入稀土元素Yb,探究稀土元素对TC4钛合金激光焊接接头组织、室温性能及高温性能的影响。研究表明:焊缝原始β晶粒内部存在弥散分布的白色Yb_(2)O_(3),能有效减小焊缝中心宽度,并细化β晶粒尺... 在TC4钛合金激光焊缝中以Yb_(2)O_(3)的方式加入稀土元素Yb,探究稀土元素对TC4钛合金激光焊接接头组织、室温性能及高温性能的影响。研究表明:焊缝原始β晶粒内部存在弥散分布的白色Yb_(2)O_(3),能有效减小焊缝中心宽度,并细化β晶粒尺寸。当Yb_(2)O_(3)含量为6%时,焊缝中心宽度减小22.3%,β晶粒尺寸减小32.4%。Yb_(2)O_(3)能够提高钛合金激光焊接接头塑性,随着Yb_(2)O_(3)含量增加,焊缝室温伸长率和高温延伸率均呈先增大后减小的趋势,Yb_(2)O_(3)含量在6%时,室温伸长率达到最大,为6.8%,高温延伸率达到最大,为382%。 展开更多
关键词 稀土元素 激光焊接 钛合金 高温性能
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叙事结构理论视角下稀土元素可视化设计研究
6
作者 韩冬楠 曹雅馨 +1 位作者 李源河 杨宗越 《家具与室内装饰》 北大核心 2025年第6期39-45,共7页
通过理论分析与设计实践,探索并构建稀土元素叙事性可视化的设计路径,提升稀土元素科学信息的可视化表现力,并增强其在公众认知和科学传播中的有效性。对叙事结构理论和叙事性可视化进行相关背景综述,分析稀土元素的基本概况,进而构建... 通过理论分析与设计实践,探索并构建稀土元素叙事性可视化的设计路径,提升稀土元素科学信息的可视化表现力,并增强其在公众认知和科学传播中的有效性。对叙事结构理论和叙事性可视化进行相关背景综述,分析稀土元素的基本概况,进而构建稀土元素叙事性可视化设计路径,主要包括确立叙事主题、构建叙事结构、产出叙事原型和设置叙事情节,并通过设计实践应用。构建将复杂科学信息转化为清晰直观易理解的叙事性可视化设计理论框架,明确设计路径为设计流程提供指导,有助于更广泛地普及稀土元素相关知识,增强公众对稀土元素的理解与关注。同时丰富叙事性可视化的理论体系,并为科学传播提供新颖的方法论。 展开更多
关键词 叙事结构理论 叙事性可视化设计 稀土元素 设计研究
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稀土元素镧对Q355B低合金高强度钢组织和性能的影响 被引量：1
7
作者 魏慧慧 黄利 +2 位作者 袁晓鸣 高雪云 王海燕 《机械工程材料》 北大核心 2025年第3期68-73,共6页
采用真空熔炼方法制备了含质量分数0.0021%稀土元素镧的Q355B低合金高强度钢,研究了试验钢的显微组织、冲击和拉伸性能以及在NaHSO3溶液中的耐腐蚀性能,并与未添加镧的试验钢进行对比。结果表明:未添加和添加镧的Q355B钢组织均为铁素体... 采用真空熔炼方法制备了含质量分数0.0021%稀土元素镧的Q355B低合金高强度钢,研究了试验钢的显微组织、冲击和拉伸性能以及在NaHSO3溶液中的耐腐蚀性能,并与未添加镧的试验钢进行对比。结果表明:未添加和添加镧的Q355B钢组织均为铁素体+珠光体,镧的加入降低了组织的元素偏析程度,减少了带状组织,并提高了晶粒尺寸的均匀性;未添加镧的试验钢中存在尺寸约为267μm的棱角分明的串状Al_(2)O_(3) 夹杂物,而添加镧后夹杂物为球状稀土复合硫氧化物,尺寸显著减小,约为10μm。镧的添加对试验钢拉伸性能的影响不大,但可以提高其冲击性能,与未添加镧的试验钢相比,添加镧后的冲击吸收能量提高了5.2%。与未添加镧的试验钢相比,添加镧后试验钢的腐蚀质量损失率降低了5.5%,腐蚀产物层更致密,耐腐蚀性能更好。 展开更多
关键词 稀土元素镧 低合金高强度钢 显微组织 耐腐蚀性能
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西藏羌塘盆地双湖地区毕洛错黑色页岩稀土元素特征及地质意义 被引量：1
8
作者 孙玉琪 伊帆 +3 位作者 伊海生 夏国清 李高杰 徐鸿彬 《地球学报》 北大核心 2025年第3期544-560,共17页
南羌塘盆地双湖地区的毕洛错黑色页岩是南羌塘最具代表性的优质烃源岩,在羌塘盆地的油气勘探中受到广泛关注。本文选取毕洛错剖面底部有机质初始沉积的层位进行稀土元素地球化学分析,结果表明:毕洛错剖面样品稀土元素总量(ΣREE)平均值... 南羌塘盆地双湖地区的毕洛错黑色页岩是南羌塘最具代表性的优质烃源岩,在羌塘盆地的油气勘探中受到广泛关注。本文选取毕洛错剖面底部有机质初始沉积的层位进行稀土元素地球化学分析,结果表明:毕洛错剖面样品稀土元素总量(ΣREE)平均值为61.97μg/g,明显低于大陆上地壳和北美页岩;轻、重稀土元素比值(ΣLREE/ΣHREE)平均值为8.44,(La/Yb)N平均值为1.27,具有轻稀土较为富集、重稀土相对亏损的特征;δCe值为0.77~0.95,平均值为0.85,显示较弱的Ce负异常,δEu值为0.90~1.11,平均值为1.00,几乎无Eu异常。稀土元素配分模式和La/Th-La/Yb、Co/Th-La/Sc、La/Yb-ΣREE以及La/Th-Hf图解显示源岩主要为沉积岩和长英质火山岩;ΣREE、ΣLREE/ΣHREE、Al、Ti以及CIA特征显示随着有机质开始富集,风化作用增强,陆源输入增加;δEu、δCe、Ceanom的参数特征以及V/(V+Ni)、Mo XS/UXS特征显示剖面整体为贫氧环境;(La/Yb)N、Nd/La及ΣREE/P2O5参数特征显示稳定且较高的沉积速率;沉积环境指标与TOC的相关性指示风化作用增强导致的陆源输入增加是有机质富集的核心因素,推测在早中侏罗世温暖湿润的气候背景下,地表径流带来的营养盐促进了藻类繁盛,提供有机质来源,同时较高的沉积速率和贫氧的水体环境有利于有机质的埋藏与保存,造成有机质富集。 展开更多
关键词 羌塘盆地 黑色页岩 稀土元素 有机质富集
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深海沉积物中稀土元素浸出及LIBS光谱探测方法研究
9
作者 韩焱 杜增丰 +5 位作者 田野 卢渊 石学法 栾振东 于淼 张鑫 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第2期469-475,共7页
深海稀土,是指深海盆地中富含稀土元素的沉积物,是继多金属结核、富钴结壳及多金属硫化物之后被发现的第四种深海金属矿产,具有巨大的资源潜力。目前,我国针对深海稀土资源的调查和探测技术研究十分薄弱,缺乏完备的能够实时探测深海沉... 深海稀土,是指深海盆地中富含稀土元素的沉积物,是继多金属结核、富钴结壳及多金属硫化物之后被发现的第四种深海金属矿产,具有巨大的资源潜力。目前,我国针对深海稀土资源的调查和探测技术研究十分薄弱,缺乏完备的能够实时探测深海沉积物中稀土元素(REY)的技术手段,无法从深海沉积物中准确探测到稀土元素。激光诱导击穿光谱(LIBS)具有原位、实时、连续、非接触等独特优势,近年逐渐应用到水下元素分析中。由此,提出了一种深海稀土探测新方法,即将深海沉积物中的稀土元素通过无机酸浸出,而后利用LIBS的水下分析能力对深海沉积物浸出液中的离子态稀土元素进行探测。深海沉积物经预处理后,进行了不同无机酸种类和浓度、固液比及时间条件的浸出实验,研究了各个条件对稀土元素浸出过程的影响。通过对比各浸出液中稀土元素的浸出率获得最佳浸出条件,即HNO3浓度1.5 mol·L^(-1)、液固比2∶1、浸出时间5 min。利用LIBS对浸出液中稀土元素(Y、La、Nd)进行分析,光谱经平均处理、波长位移差分算法(WASS)校正后,进行单变量回归(UVR)和偏最小二乘法(PLS)分析。UVR分析获得稀土元素(Y、La、Nd)最佳线性回归结果的回归系数分别为0.87、0.83、0.80,对应检测限为3.55、4.09和5.71μg·g^(-1);PLS获得了显著优于UVR的回归结果,且获得更好的回归系数,分别为0.97、0.99、0.97。分析结果表明,PLS较UVR更适合深海沉积物的定量分析,同时证明了LIBS具有深海原位稀土元素探测的潜能,证实了利用LIBS结合多变量回归分析对深海沉积物中稀土元素进行检测和评价是可行的,为实现LIBS深海稀土探测提供数据支持。 展开更多
关键词 深海沉积物 稀土元素 酸浸 激光诱导击穿光谱
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福建三都澳近岸表层沉积物稀土元素组成与物源判别
10
作者 周玲 陈秀玲 +2 位作者 李越 刘杰 郭雨岸 《应用海洋学学报》 北大核心 2025年第2期320-331,共12页
为揭示稀土元素含量和分布特征,及其沉积环境及物源信息,本研究采集三都澳53个表层沉积物样品进行粒度与稀土元素测试分析。结果表明:研究区稀土元素平均含量为203.56mg/kg,整体呈现出轻稀土相对富集而重稀土平缓的特点,Eu中度负异常,... 为揭示稀土元素含量和分布特征,及其沉积环境及物源信息,本研究采集三都澳53个表层沉积物样品进行粒度与稀土元素测试分析。结果表明:研究区稀土元素平均含量为203.56mg/kg,整体呈现出轻稀土相对富集而重稀土平缓的特点,Eu中度负异常,无明显的Ce异常。通过分析沉积物粒度参数,并结合Q型聚类分析,发现研究区沉积物粒度组成以粉砂为主,分为3类沉积区,大部分区域沉积环境较为稳定,受沉积物粒度与水动力影响较大。运用标准化配分模式、特征参数、富集因子(EF)及判别函数(DF)等分析显示,研究区主要为陆源,其中一部分物质可能为长江细颗粒物质沿着浙闽沿岸流南下并由于潮汐和波浪的推动作用与该区域进行水体交换而带来,潮汐和波浪还会对周边基岩剥蚀而产生大量碎屑物质,还有一部分物质可能为霍童溪、交溪等入海河流、溪流、冲沟等在洪水期携带的洪积物在此沉积。 展开更多
关键词 稀土元素 物源 粒度 沉积环境 三都澳
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湘中黑色页岩风化土壤稀土元素分布特征及环境风险评价
11
作者 吴能球 彭渤 +4 位作者 刘静 邬思成 谢淑容 胡弘桀 杨霞 《环境化学》 北大核心 2025年第5期1849-1863,共15页
稀土元素(REY,REEs+Y)是一种环境污染物.本研究利用电感耦合等离子质谱仪(ICPMS)对湘中地区下寒武统新鲜黑色页岩(FBS)、风化黑色页岩(WBS)和黑色页岩土壤(BSS)中稀土元素含量进行了分析,探讨黑色页岩风化土壤稀土元素活性特征及富集机... 稀土元素(REY,REEs+Y)是一种环境污染物.本研究利用电感耦合等离子质谱仪(ICPMS)对湘中地区下寒武统新鲜黑色页岩(FBS)、风化黑色页岩(WBS)和黑色页岩土壤(BSS)中稀土元素含量进行了分析,探讨黑色页岩风化土壤稀土元素活性特征及富集机制,评估黑色页岩发育土壤稀土元素污染程度及潜在生态风险.结果表明,湘中黑色页岩发育土壤稀土元素含量较高,稀土元素总量(ΣREY)为黑色页岩发育土壤(297.5 mg·kg^(−1))>风化黑色页岩(236.7 mg·kg^(−1))>新鲜黑色页岩(164.4 mg·kg^(−1)).北美页岩标准化配分模式为呈右倾分布的页岩型配分模式,表现为轻稀土富集((La/Sm)N、(La/Yb)N、(Gd/Yb)N的平均值均大于1).稀土元素质量迁移系数(τ)计算结果显示,相对于新鲜黑色页岩,风化黑色页岩及黑色页岩发育土壤τ值为-0.31—1.36、-0.38—0.30,大都大于0,说明黑色页岩风化过程稀土元素主要表现为次生富集,且中稀土富集程度更高.风化过程中原生稀土矿物的溶解及成土过程黏土矿物和有机质对稀土元素的强烈吸附是黑色页岩发育土壤富集稀土元素的重要原因.地累积指数及污染负荷指数评价结果显示,黑色页岩发育土壤稀土元素为轻度至中度污染,达到中度生态风险水平.此外,逐级提取实验结果显示,黑色页岩发育土壤中稀土元素主要以可交换/吸附/碳酸盐结合态(14.4%—50.8%)、活性有机态(17.7%—26.2%)及稳定有机质及硫化物结合态(14.6%—35.2%)的形式存在,其中潜在活性组分占比达64.7%,表现出较高的生物可利用性,应引起重视. 展开更多
关键词 黑色页岩发育土壤 稀土元素 污染特征及生态风险 湘中
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相山铀矿尾矿区酸性矿山排水和沉积物稀土元素地球化学特征
12
作者 张一帆 刘海燕 +4 位作者 董姝 郭华明 王振 孙占学 周仲魁 《地学前缘》 北大核心 2025年第2期412-429,共18页
酸性矿山排水(AMD)因化学毒性和生态环境危害受到世界广泛关注。本文以相山铀矿尾矿排水及其下游沉积物为研究对象,沿矿山排水排泄方向采集了22个AMD和31个沉积物样品,通过室内室外试验综合分析,探究了AMD和沉积物中稀土元素(REEs)的含... 酸性矿山排水(AMD)因化学毒性和生态环境危害受到世界广泛关注。本文以相山铀矿尾矿排水及其下游沉积物为研究对象,沿矿山排水排泄方向采集了22个AMD和31个沉积物样品,通过室内室外试验综合分析,探究了AMD和沉积物中稀土元素(REEs)的含量和分异特征及其控制因素。研究表明,AMD的pH为3.65~6.24(平均值4.51),水化学类型为单一的SO_(4)^(2-)Ca型水,REEs浓度总量(ΣREEs)为0.41~191.23μg/L(平均值80.32μg/L),pH值与ΣREEs浓度呈负相关关系,是控制REEs浓度的重要因素;PHREEQC模拟显示,水中REEs以SO_(4)^(2-)络合态和自由态为主(>99%);上陆壳(UCC)归一化结果显示,水样呈重稀土元素(HREEs)相对于轻稀土元素(LREEs)富集,Ce负异常。沉积物ΣREEs含量为170.58~1259.18μg/g,随深度增加,ΣREEs含量逐渐递减;浅层沉积物具有与水样相似的HREEs富集归一化模式;尾矿内沉积物HREEs富集程度比下游沉积物更加显著;尾矿库下游沉积物随采样深度的增加,HREEs富集程度逐渐减弱,最后演变成平坦型或LREEs归一化模式。沉积物硫酸(1∶40)酸浸试验结果显示,浸出液REEs归一化模式与酸性排水相似,为HREEs富集。指示在矿山酸水形成过程中,HREEs优先于LREEs进入水体中,浅层沉积物继承了矿山酸水REEs含量特性。但是,REEs由表层往深部迁移的过程中发生了分异,HREEs相对于LREEs优先迁移,导致沉积物REEs分布模式在垂向上具有明显的演化趋势。本研究成果对铀矿山环境演化及水土污染防治具有重要意义。 展开更多
关键词 酸性矿山排水 稀土元素 异常富集 相山铀矿田 人为活动
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超疏水阵列辅助电火花增强激光诱导击穿光谱测定液相样品中的稀土元素
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作者 沈新建 罗兹循 +3 位作者 吴建 李斌 刘燕德 陈楠 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第2期307-316,共10页
快速测定液相样品中的稀土元素(REEs)对离子吸附型稀土资源勘探与开发、萃取过程质量控制、稀土资源循环利用以及核工业废水监测等领域具有重要意义。为了降低激光诱导击穿光谱(LIBS)对液体样品中REEs的检出限,本研究采用超疏水阵列辅... 快速测定液相样品中的稀土元素(REEs)对离子吸附型稀土资源勘探与开发、萃取过程质量控制、稀土资源循环利用以及核工业废水监测等领域具有重要意义。为了降低激光诱导击穿光谱(LIBS)对液体样品中REEs的检出限,本研究采用超疏水阵列辅助电火花增强激光诱导击穿光谱法(SHA-SD-LIBS)测定液相样品中的REEs。选择最佳的实验条件,以La Ⅱ 394.91 nm、Er 402.051 nm、Ce Ⅱ 418.66 nm、Nd Ⅱ 424.738 nm、Gd Ⅱ 443.063 nm和Pr 492.46 nm作为特征谱线,对6种不同浓度的稀土元素(La、Er、Ce、Nd、Gd、Pr)溶液建立标定曲线进行定量分析。结果表明,各标定曲线拟合系数R2均达到0.99以上,相应的检出限分别为0.007μg/mL、0.045μg/mL、0.011μg/mL、0.019μg/mL、0.041μg/mL和0.008μg/mL。与常规LIBS方法相比,提出的方法可以在制样简单、低成本的前提下显著降低液相样品REEs的检出限。本文研究为快速、准确测出液相样品中的稀土元素种类、含量提供了新思路。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱(LIBS) 稀土元素(REEs) 电火花 超疏水 液相样品
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稀土元素Gd^(3+)掺杂YBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体制备及其氧吸附/脱附性能
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作者 余四豪 陈铃 +2 位作者 王娇 郝好山 刘少辉 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4136-4141,共6页
工作温度低、性能良好且稳定的氧吸附/脱附材料在氧气分离技术、燃料电池电极等领域具有重要的应用价值。为了提升材料的氧吸附/脱附性能,采用溶胶-凝胶法成功合成了不同浓度稀土元素Gd^(3+)掺杂YBaCo_(4)O_(7+δ)氧吸附纳米材料。通过... 工作温度低、性能良好且稳定的氧吸附/脱附材料在氧气分离技术、燃料电池电极等领域具有重要的应用价值。为了提升材料的氧吸附/脱附性能,采用溶胶-凝胶法成功合成了不同浓度稀土元素Gd^(3+)掺杂YBaCo_(4)O_(7+δ)氧吸附纳米材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及热重分析等手段,系统地探究了稀土元素Gd^(3+)掺杂浓度对YBaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的微观形态、晶体结构及其氧吸附/脱附特性的影响。实验测试结果发现,在较低掺杂浓度水平下,稀土元素Gd^(3+)掺杂对Y_(1-x)Gd_(x)BaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的微观形貌影响较小,掺杂前后纳米粉体的形貌均为球形,粉体尺寸介于200~350 nm。稀土元素Gd^(3+)可以进入YBaCo_(4)O_(7+δ)晶格,掺杂前后Y_(1-x)Gd_(x)BaCo_(4)O_(7+δ)均保持为单相114结构。在氧吸附/脱附性能方面,与YBaCo_(4)O_(7+δ)相比,Y_(0.6)Gd_(0.4)BaCo_(4)O_(7+δ)纳米粉体的氧吸附变化率从1.73%显著提高到了4.22%。这表明Gd^(3+)的加入能有效增强YBaCo_(4)O_(7+δ)纳米材料的氧吸附能力。此外,在N2/O_(2)气体环境的循环变换下,Y_(0.6)Gd_(0.4)BaCo_(4)O_(7+δ)展现出良好的循环稳定性。Gd^(3+)掺杂对YBaCo_(4)O_(7+δ)纳米材料氧吸附性能的提升,可归结为其优化了材料内部的氧气存储空间,从而促进了氧离子的吸附与释放过程。 展开更多
关键词 YBaCo_(4)O_(7+δ) 氧吸附/脱附性能 稀土元素掺杂 纳米粉体 微观机理
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花岗岩(含)稀土副矿物组合对稀土元素风化富集的制约——以桂东南六陈与大容山岩体为例
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作者 傅旋霓 白艳萍 +4 位作者 付伟 赵芹 李佩强 郭心荷 唐专红 《桂林理工大学学报》 北大核心 2025年第1期1-15,共15页
花岗岩是中国南方离子吸附型稀土矿床的主要成矿母岩。以桂东南六陈和大容山两个相邻花岗岩体为例,通过成矿母岩-富矿风化壳典型剖面地球化学和矿物学对比分析,探讨了不同特征花岗岩稀土元素风化成矿效应的差异及其影响因素。六陈岩体... 花岗岩是中国南方离子吸附型稀土矿床的主要成矿母岩。以桂东南六陈和大容山两个相邻花岗岩体为例,通过成矿母岩-富矿风化壳典型剖面地球化学和矿物学对比分析,探讨了不同特征花岗岩稀土元素风化成矿效应的差异及其影响因素。六陈岩体钾长花岗岩稀土元素含量高于大容山岩体二长花岗岩,在风化壳中也产生了更显著的稀土元素次生富集效应。两个风化壳剖面所处的气候、地形和植被等外生环境条件无明显差异,母岩遭受的化学风化程度相似,且两处剖面在风化作用过程中表现出明显的元素迁移特征,综合推断成矿母岩中稀土元素的物质供应是导致风化成矿效应差异的主要因素。六陈岩体风化壳主要(含)稀土副矿物组合为“褐帘石+萤石+磷灰石”,大容山岩体主要(含)稀土副矿物组合为“褐帘石+榍石+磷灰石”。六陈岩体钾长花岗岩中褐帘石贡献的稀土含量远高于大容山岩体二长花岗岩,分别占39.30%和9.00%,即成矿母岩中褐帘石稀土总量越高,对应风化壳中的稀土含量越高。成矿母岩中抗风化能力弱的稀土副矿物是六陈岩体和大容山岩体风化壳离子相稀土的主要来源,褐帘石含量是影响花岗岩类母岩风化成矿潜力的关键因素。 展开更多
关键词 褐帘石 稀土副矿物 稀土元素富集 花岗岩 风化壳 桂东南
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InertSep ME-2螯合树脂固相萃取-电感耦合等离子体质谱法测定海水中稀土元素
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作者 蔺栩 崔广颢 +4 位作者 曹阿翔 何倩 王继纲 张劲 刘茜 《海洋科学》 北大核心 2025年第2期112-124,共13页
稀土元素是示踪海洋中物质来源及演化过程的良好示踪剂,但在海水中浓度极低(在pmol/kg级别),且高盐度的海水基质导致其有较高的测量难度。本研究建立了一种新型螯合树脂(InertSep ME-2)富集-电感耦合等离子体质谱联用测量海水中稀土元... 稀土元素是示踪海洋中物质来源及演化过程的良好示踪剂,但在海水中浓度极低(在pmol/kg级别),且高盐度的海水基质导致其有较高的测量难度。本研究建立了一种新型螯合树脂(InertSep ME-2)富集-电感耦合等离子体质谱联用测量海水中稀土元素的方法,并对螯合树脂的材料进行结构表征,探究树脂富集稀土元素的机制。X射线光电子能谱分析显示InertSep ME-2树脂主要由C、O元素构成,傅里叶红外光谱分析显示树脂吸附镥(Lu)后在657 cm^(-1)出现由羧酸根扭曲振动产生的特征峰,表明REEs以羧酸盐形态吸附于树脂中。条件实验结果表明,调节海水样品pH为5.0~5.1,使用12 mL 0.4 mol/L的NH4Ac去除盐质,使用2 mL 2 mol/L的HNO_(3)作为洗脱液,样品的进样速度为3~6 mL/min,样品的富集效果最佳。本方法对海水中稀土元素富集的回收率在92%~103%,检出限范围为2.5×10^(-4)~5.4×10^(-2) pmol/kg,分析的精密度均小于5%(n=6),使用标准海水(NASS-7)验证方法的准确性较高,测定的浓度与文献平均值的差值在1倍标准偏差范围内。本研究建立的方法可以用于测定低盐度河水、河口盐度梯度区及高盐度海水样品中的稀土元素浓度。 展开更多
关键词 海水 稀土元素 InertSep ME-2螯合树脂 ICP-MS 固相萃取
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稀土元素对2219铝合金微观结构和力学性能的影响
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作者 赵阳 刘崇宇 +1 位作者 贾桂龙 何克准 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第2期503-514,共12页
通过熔炼,向2219铝合金熔体中分别添加0.15%(质量分数)的Zr、Sc、La和Ce,制备含不同稀土元素的Al-Cu合金铸锭;对所得合金进行均匀化热处理、热轧、固溶及时效处理,研究稀土微合金化对2219合金微观结构和力学性能的影响。结果表明:添加Zr... 通过熔炼,向2219铝合金熔体中分别添加0.15%(质量分数)的Zr、Sc、La和Ce,制备含不同稀土元素的Al-Cu合金铸锭;对所得合金进行均匀化热处理、热轧、固溶及时效处理,研究稀土微合金化对2219合金微观结构和力学性能的影响。结果表明:添加Zr、Sc元素均可提高2219合金中Al_(3)M(Al_(3)Zr、Al_(3)Sc、Al_(3)(Sc,Zr))相的密度,而添加La、Ce元素,则会在合金内分别形成Al_(11)La_(3)和Al_(8)Cu_(4)Ce相;上述第二相均可通过抑制再结晶来细化铝合金晶粒。此外,Al_(3)M相能促进θ″相的形成和转化,并可有效地提升人工时效态合金的纳米析出相密度。经历人工峰值时效处理后,含Sc合金强度最高。而在自然时效态合金中,含La合金的综合力学性能最佳。 展开更多
关键词 2219铝合金 稀土元素 微观结构 力学性能
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高黎贡山南段不同气候条件下稀土元素地球化学特征对比研究
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作者 夏顶洪 赵忠强 +5 位作者 张佳琳 李振阳 曾丽源 何洪鸣 宋垠先 陈忠 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第3期83-95,共13页
高黎贡山气候垂直分带明显,山体两侧分属亚热带季风气候与干热河谷气候,水热条件差异大。通过对高黎贡山南段东西两侧5个风化剖面的研究,利用矿物组成与稀土元素分析方法,对比得到不同气候条件下风化壳稀土元素地球化学特征。结果表明,... 高黎贡山气候垂直分带明显,山体两侧分属亚热带季风气候与干热河谷气候,水热条件差异大。通过对高黎贡山南段东西两侧5个风化剖面的研究,利用矿物组成与稀土元素分析方法,对比得到不同气候条件下风化壳稀土元素地球化学特征。结果表明,两侧矿物包括石英、长石、方解石、白云石、伊利石与高岭石等,西侧还出现了白云母、蒙脱石与蒙脱石-绿泥石混层矿物等,表明西侧风化更强。总体上,西侧风化剖面稀土元素(REE)含量高于东侧,分异程度也更大,随着海拔的降低,稀土元素逐渐富集;东侧REE含量相对较低,存在一定波动,可能与遭受一定程度的淋滤作用和较强的蒸发作用有关。东西两侧都呈现明显的Eu负异常,西侧负异常更大,西侧Ce均为正异常而东侧为弱负异常。随着pH的升高,两侧均出现轻重稀土富集的现象,而西侧富集更加显著。稀土元素与矿物的相关性分析表明,轻稀土(LREE)与碳酸盐和黏土矿物相关性强,重稀土(HREE)与碳酸盐和长石矿物联系密切。风化壳中Eu/Sm和Ce/Eu比值对母岩具有较好的指示,西侧母岩来自于花岗质岩石,东侧为沉积岩。 展开更多
关键词 稀土元素 地球化学 矿物组成 怒江干热河谷 高黎贡山南段
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稀土元素对微电子封装互连材料组织与性能的影响
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作者 苏子龙 尹立孟 +3 位作者 陈玉华 张鹤鹤 张龙 张丽萍 《材料导报》 北大核心 2025年第12期140-148,共9页
随着微电子封装无铅化的发展,封装互连材料的综合性能需要进一步提升。通过合金化改性来提升材料性能是一种行之有效的方法,在合金化改性中稀土材料发挥了极其重要的作用。本文重点介绍了稀土元素对电子封装互连材料的影响,主要总结讨... 随着微电子封装无铅化的发展,封装互连材料的综合性能需要进一步提升。通过合金化改性来提升材料性能是一种行之有效的方法,在合金化改性中稀土材料发挥了极其重要的作用。本文重点介绍了稀土元素对电子封装互连材料的影响,主要总结讨论了添加不同种类和不同含量的稀土元素对Au、Cu和Ag键合引线,SnAgCu系、SnZn系和Sn-Bi系等无铅钎料,Sn-Ce镀层和Sn-RE合金显微组织与力学性能的影响,最后总结了稀土元素在微电子封装互连材料中发挥的作用以及存在的不足,并对电子封装互连材料中添加微量稀土元素的研究进行了展望。 展开更多
关键词 稀土元素 电子封装 互连材料 键合引线 无铅钎料 锡基镀层/合金 显微组织 力学性能
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稀土元素价格波动特征及其对中国稀土产业的影响
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作者 方文龙 刘嵩铃 +3 位作者 邹旺 袁梦 罗子嫣 赖丹 《中国矿业》 北大核心 2025年第6期49-56,共8页
本文旨在研究稀土元素价格波动对中国稀土产业的影响,通过对比分析2011年和2020年两次稀土元素价格波动规律,探讨其对产业链、供应链的具体作用机制,以期为中国稀土产业可持续发展提供策略建议。在产业链方面,分析价格上涨对稀土资源开... 本文旨在研究稀土元素价格波动对中国稀土产业的影响,通过对比分析2011年和2020年两次稀土元素价格波动规律,探讨其对产业链、供应链的具体作用机制,以期为中国稀土产业可持续发展提供策略建议。在产业链方面,分析价格上涨对稀土资源开采,以及终端应用企业的影响;在供应链方面,研究价格波动对稀土企业原料成本、运营风险、供应链稳定性的作用机制。同时,结合国际稀土产业格局的变化,探讨价格波动对西方重构稀土供应链的影响。研究发现,2011年和2020年两轮稀土元素价格波动在上涨趋势、幅度和时间上存在显著差异。在产业链层面,价格上涨显著增加了产业链前端稀土资源的开采强度,但终端应用企业对价格持续上涨的承受能力较强,显示出产业链不同环节对价格波动的敏感性差异。在供应链层面,价格波动导致稀土企业的原料成本大幅上升,运营风险显著增加,最终影响了整个供应链的稳定性。此外,价格波动还加速了西方重构稀土供应链的步伐,对中国稀土产业国际地位和市场份额构成潜在威胁。为应对稀土元素价格波动带来的挑战,建议加快高丰度稀土永磁材料研发进度,加大稀土绿色开采和冶炼的环保技术投入,抢占产业科技制高点;实施分元素管控策略,大幅增加钕、镝等关键元素的供给,稳定稀土元素价格;同时,鼓励企业进行海外布局并保持与西方国家的贸易往来,以提升中国稀土产业在全球市场的竞争力和抗风险能力。 展开更多
关键词 稀土元素价格 价格波动 产业链 供应链 稀土矿
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