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？現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)叢書？ 編委會
？現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)叢書？ 序
作者簡介
序言
前言
第1 章 概述 1
1.1 稀土元素 1
1.1.1 稀土元素與鑭系元素 1
1.1.2 稀土元素的發(fā)現(xiàn)史 2
1.1.3 稀土元素的應(yīng)用 4
1.2 稀土元素和離子的電子組態(tài) 6
1.2.1 稀土元素的電子組態(tài) 6
1.2.2 鑭系元素離子的價電子層結(jié)構(gòu) 9
1.2.3 稀土元素的離子半徑 14
1.3 稀土元素的價態(tài) 16
1.4 稀土離子的顏色 18
參考文獻 19
第2 章 稀土資源與地球化學(xué) 20
2.1 稀土元素的地殼豐度 20
2.2 稀土資源 22
2.2.1 世界稀土資源的儲量及分布 22
2.2.2 中國稀土資源的儲量及分布 23
2.3 稀土礦物 25
2.3.1 稀土的主要工業(yè)礦物及分布 25
2.3.2 稀土礦物分類 28
2.3.3 稀土成礦 30
2.4 內(nèi)蒙古白云鄂博礦(簡稱包頭礦) 34
2.4.1 白云鄂博稀土礦的發(fā)現(xiàn) 34
2.4.2 白云鄂博礦資源 34
2.5 離子吸附型稀土礦 38
2.5.1 離子吸附型稀土礦資源 38
2.5.2 離子吸附型稀土礦物的形成？組成及賦存狀態(tài) 39
2.5.3 南方離子型稀土礦床的地質(zhì)？地球化學(xué)研究 41
參考文獻 42
第3 章 稀土元素及其化合物的基本性質(zhì) 43
3.1 稀土元素的基本性質(zhì) 43
3.1.1 稀土金屬的性質(zhì) 43
3.1.2 稀土元素的化學(xué)性質(zhì) 45
3.2 稀土化合物 48
3.2.1 稀土氧化物(RE2O3 ) 49
3.2.2 稀土氫氧化物 52
3.2.3 稀土鹵化物(三價稀土鹵化物) 54
3.2.4 稀土氫化物 57
3.2.5 稀土硫?qū)倩�合�?59
3.2.6 稀土氮化物 64
3.2.7 稀土碳化物 65
3.2.8 稀土碳酸鹽 65
3.2.9 稀土磷酸鹽 66
3.2.10 稀土草酸鹽 68
3.2.11 稀土硝酸鹽 71
3.2.12 稀土硫酸鹽 73
3.2.13 稀土鹵酸鹽 74
3.2.14 稀土硅化物和硅酸鹽 76
3.2.15 變價稀土離子化合物 77
參考文獻 82
第4 章 稀土分離化學(xué) 83
4.1 稀土采選 83
4.2 稀土冶煉(精礦的分解) 85
4.2.1 稀土精礦的分解 86
4.2.2 獨居石精礦分解 88
4.2.3 包頭混合型稀土精礦分解 89
4.3 稀土元素的分離方法 93
4.3.1 稀土分離的基本原理 93
4.3.2 分級結(jié)晶法 95
4.3.3 分級沉淀法 95
4.3.4 離子交換色層分離技術(shù) 96
4.3.5 溶劑萃取法 101
4.3.6 萃取色層法 119
4.3.7 氧化還原法 120
參考文獻 124
第5 章 稀土配合物 125
5.1 引言 125
5.2 稀土配合物的配位數(shù)與空間結(jié)構(gòu) 128
5.3 稀土配合物的化學(xué)鍵 134
5.3.1 稀土與無機配體生成的配合物 134
5.3.2 稀土與有機配體通過氧生成的配合物 135
5.3.3 稀土與有機配體通過氮原子或氮與氧原子生成的配合物 139
5.3.4 稀土與大環(huán)配體及其開鏈類似物生成的配合物 140
5.3.5 稀土通過碳生成的金屬有機化合物 142
5.3.6 稀土配合物的主要類型 142
5.4 稀土配合物的合成 143
5.5 稀土配合物的穩(wěn)定性 144
5.6 稀土三元配合物 146
5.6.1 三元配合物的形成 146
5.6.2 三元配合物的穩(wěn)定性與穩(wěn)定常數(shù) 148
5.6.3 三元配合物的類型 150
5.6.4 三元配合物的特性與應(yīng)用 156
參考文獻 163
第6 章 稀土金屬與合金 165
6.1 稀土金屬與合金 165
6.1.1 稀土金屬 165
6.1.2 稀土金屬合金 170
6.2 稀土金屬及合金冶煉的原料制備 183
6.2.1 無水稀土氯化物的制備 184
6.2.2 無水稀土氟化物的制備 189
6.3 熱還原法制取稀土金屬 193
6.3.1 鈣熱還原法制取稀土金屬 194
6.3.2 鋰熱還原法制取稀土金屬 196
6.3.3 還原-蒸餾法制備稀土金屬 196
6.3.4 中間合金法制備稀土金屬 197
6.3.5 稀土金屬粉末 198
6.4 熔鹽電解法制取稀土金屬(釤除外) 和稀土合金 200
6.4.1 稀土熔鹽電解的特點及其影響電流效率的因素 201
6.4.2 稀土氯化物熔鹽電解 202
6.4.3 稀土氧化物在氟化物熔鹽中電解 205
6.4.4 稀土氯化物電解與稀土氧化物-氟化物電解制取稀土金屬工藝的比較 208
6.4.5 熔鹽電解法制取稀土合金 209
6.5 高純稀土金屬制備 212
6.5.1 稀土金屬的提純或精煉方法 213
6.5.2 稀土金屬單晶的制備 219
參考文獻 220
第7 章 稀土生物無機化學(xué) 222
7.1 稀土在動植物中的分布 223
7.1.1 稀土在植物體內(nèi)的分布 223
7.1.2 稀土在人體和動物體內(nèi)的分布 226
7.2 稀土與生物分子的作用 229
7.2.1 稀土與氨基酸的作用 229
7.2.2 稀土與肽鏈的作用 233
7.2.3 稀土與蛋白質(zhì)和酶的作用 234
7.2.4 稀土與核酸和核苷酸的作用 239
7.2.5 稀土與糖類化合物的作用 240
7.2.6 稀土與維生素的作用 241
7.2.7 稀土與卟啉的作用 241
7.2.8 稀土與磷脂的作用 242
7.3 稀土離子與細胞膜作用 243
7.4 稀土的生物效應(yīng) 245
7.4.1 稀土與鈣離子的生物效應(yīng) 245
7.4.2 納米氧化鈰的生物效應(yīng) 248
7.5 稀土藥用 249
7.5.1 稀土的臨床藥用 250
7.5.2 稀土的藥理 253
7.5.3 稀土的毒性 253
7.6 稀土生物探針 255
7.6.1 核磁共振成像 256
7.6.2 稀土熒光探針 256
7.6.3 吸收光譜 260
7.6.4 稀土用于磷酸化蛋白的富集 261
參考文獻 262
第8 章 稀土催化 263
8.1 稀土的催化 263
8.2 汽車尾氣凈化稀土催化劑 267
8.3 合成橡膠稀土催化劑 270
8.4 石油裂化稀土催化劑 275
8.5 石油化工稀土催化劑 279
8.6 燃燒催化劑 283
8.7 催化凈化 286
參考文獻 287
第9 章 稀土納米化學(xué) 289
9.1 稀土納米材料的制備技術(shù) 289
9.1.1 固相法制備納米粒子 290
9.1.2 液相法制備納米粒子 292
9.1.3 氣相法制備納米粒子 313
9.2 特殊形態(tài)的稀土納米結(jié)構(gòu)材料 316
9.2.1 一維的稀土納米線？納米棒？納米管 316
9.2.2 二維的稀土納米薄膜 319
9.2.3 三維的稀土納米材料 320
9.2.4 影響納米晶形態(tài)的因素 320
9.3 稀土納米材料的復(fù)合與組裝 325
9.3.1 稀土納米材料的復(fù)合 325
9.3.2 稀土納米材料的組裝 327
9.3.3 無機-有機納米復(fù)合 328
9.4 納米粒子的表征 329
9.4.1 X 射線衍射分析 329
9.4.2 比表面積法測粒徑 331
9.4.3 紅外光譜分析 331
9.4.4 漫反射光譜 332
9.4.5 表面光電壓光譜 333
9.4.6 電鏡分析 334
9.5 稀土納米材料的特性與應(yīng)用 335
9.5.1 稀土納米磁性材料 335
9.5.2 稀土納米發(fā)光材料 337
9.5.3 稀土納米催化劑 340
9.5.4 稀土納米光學(xué)材料 340
9.5.5 在儲氫材料中的應(yīng)用 341
9.5.6 在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 341
9.5.7 其他應(yīng)用領(lǐng)域 342
參考文獻 343
第10 章 稀土結(jié)構(gòu)化學(xué) 350
10.1 結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ) 350
10.1.1 金屬鍵 350
10.1.2 球密堆積和金屬的晶體結(jié)構(gòu) 351
10.1.3 合金的結(jié)構(gòu) 353
10.1.4 離子晶體和離子鍵 355
10.1.5 共價鍵 357
10.2 稀土金屬與合金的結(jié)構(gòu) 358
10.2.1 稀土結(jié)構(gòu)化學(xué)的特征 358
10.2.2 稀土金屬的晶體結(jié)構(gòu) 359
10.2.3 稀土合金的晶體結(jié)構(gòu) 360
10.3 若干重要稀土化合物的晶體結(jié)構(gòu) 366
10.3.1 稀土氧化物 366
10.3.2 稀土氫氧化物 370
10.3.3 稀土氟化物 371
10.3.4 水合稀土氯化物 373
10.3.5 稀土氫化物 373
10.3.6 稀土硫?qū)倩�合�?374
10.3.7 稀土硝酸鹽 375
10.3.8 稀土硫酸鹽 375
10.3.9 稀土碳酸鹽 376
10.3.10 稀土草酸鹽 378
10.3.11 釔鋁石榴石 380
10.3.12 稀土磷酸鹽 382
10.3.13 稀土鹵酸鹽結(jié)構(gòu) 389
10.3.14 稀土氧化物高溫超導(dǎo)體與銅酸鹽結(jié)構(gòu) 390
10.3.15 一維結(jié)構(gòu)的Sr2CeO4 392
參考文獻 394
第11 章 非化學(xué)計量比稀土化合物 395
11.1 非化學(xué)計量比化合物 395
11.1.1 引言 395
11.1.2 非化學(xué)計量比化合物和點陣缺陷 399
11.2 非化學(xué)計量比稀土化合物 403
11.2.1 螢石型稀土氧化物 403
11.2.2 ZrO2 ￣Sc2O3 406
11.2.3 稀土氟氧化物和氟化物 408
11.2.4 ABO3鈣鈦礦化合物 410
11.2.5 稀土氧化物高溫超導(dǎo)體 413
11.2.6 稀土氫化物 414
11.3 非化學(xué)計量比化合物的合成 416
11.3.1 非化學(xué)計量比化合物的穩(wěn)定區(qū)域 416
11.3.2 非化學(xué)計量比化合物的合成 417
11.4 非化學(xué)計量比化合物的表征與應(yīng)用 425
11.4.1 非化學(xué)計量比化合物的導(dǎo)電性 425
11.4.2 非化學(xué)計量比化合物的測定 431
11.4.3 非化學(xué)計量比化合物的應(yīng)用 435
參考文獻 438
第12 章 稀土材料的制備化學(xué) 439
12.1 引言 439
12.2 材料的制備方法 441
12.2.1 固相反應(yīng)合成 441
12.2.2 燃燒法 443
12.2.3 溶膠-凝膠法 444
12.2.4 沉淀法 445
12.2.5 水熱和溶劑熱合成法 446
12.2.6 噴霧熱分解法 447
12.3 稀土材料制備的影響因素 448
12.3.1 原材料純度與晶形的影響 448
12.3.2 原料的選擇和配比 450
12.3.3 助熔劑的影響 451
12.3.4 混合 452
12.3.5 溫度的影響 453
12.3.6 灼燒時間 456
12.3.7 氣氛的影響 456
12.3.8 粉體粒度控制 458
12.3.9 后處理與表面包覆 459
12.4 晶體生長 462
12.4.1 從固相中生長晶體 464
12.4.2 從溶液中生長晶體 465
12.4.3 從熔體中生長晶體 467
12.4.4 助熔劑法生長單晶 473
12.4.5 用氣相法生長晶體 479
參考文獻 479