稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的生長及性能研究

鞏振虎

(滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 滁州 239000)

0 引言

稀土及稀土離子的生長性能受到鈮酸鈣基質(zhì)材料的影響，鈮酸鈣基質(zhì)對稀土生長具有較大的催化作用，在水溶性磷酸連續(xù)催化作用條件下，稀土及稀土離子使用甲酸鹽作為還原劑，產(chǎn)生合成化學(xué)反應(yīng)，在摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的條件下，通過不同的反應(yīng)溶劑進(jìn)行稀土及稀土離子的生長性能分析，建立稀土及稀土離子微量摻雜 Pd 基離子下的合金催化反應(yīng)模型[1]，分析稀土及稀土離子成核速率和生長速率的相對關(guān)系，從而提高稀土及稀土離子的活化分析能力。采用電化學(xué)活性測試的方法，分析Ni-P的摻入下鈮酸鈣基質(zhì)材料對稀土及稀土離子生長性能的催化特性，結(jié)合化學(xué)分析和試驗(yàn)的方法，進(jìn)行稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的生長及性能的定量分析研究，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，得出有效性結(jié)論。

1 材料及研究方法分析

1.1 稀土及稀土離子的成核速率和生長速率分析

為了量化分析稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的生長及性能，結(jié)合稀土及稀土離子的透射電鏡圖特征，進(jìn)行電化學(xué)測試和離子生長性能分析，建立Ni、 P 微量元素?fù)诫s作用下稀土及稀土離子的成核速率和生長速率分析模型，摻雜的鈮酸鈣基質(zhì)材料主要表現(xiàn)為Pd-Ni-P/C-pH8 和 Pd-Ni-P/C-pH12 兩種顆粒[2]，采用微量摻雜合金催化劑的方法，進(jìn)行稀土及稀土離子的典型循環(huán)伏安曲線特征分析，采用電阻測試的方法[3]，分析稀土及稀土離子的伏安特性，見表1。

表1 稀土及稀土離子的伏安特性電阻測試分析 (單位：Ω)

根據(jù)上述對稀土及稀土離子的伏安特性測試結(jié)果，在多元催化劑作用下，設(shè)定Ni、 P 和 Pd原子的分布密度為12 mol/L，催化劑表面含氧物種的吸附濃度最小值為0.634mg/L，最大值為1.34mg/L，均值為0.567mg/L。采用電化學(xué)活性及 XPS 測試分析的方法，分析稀土及稀土離子的成核速率和生長速率關(guān)系[4]，在摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的條件下，Ni原子摻入 Pd 晶格表示為一個(gè)50×50的網(wǎng)格模型，在電極組(MEA)催化劑作用下，催化劑表面含氧濃度采用∠120×120×10的OH 物種模擬稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣的基質(zhì)成分。以氨基甲酸酯底物作為降解物質(zhì)，設(shè)定稀土離子生長特征性檢測的接地電阻為1.5Ω，在質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移過程中，采用MEM型電解地極作為稀土及稀土離子的去質(zhì)子化/氧化遷移模塊，在摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料配合物條件下[5]，通過 PCET 過程產(chǎn)生N—H鍵，采用倒相測量法，測試稀土及稀土離子的成核速率和生長速率，注入電流為12.5A，Pd 基催化劑在堿性極長度800mm，氧化電流密度為：

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圖1 稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的透射電鏡圖

1.2 研究方法描述

采用電化學(xué)活性測試的方法，分析Ni 和 P 的摻入下鈮酸鈣基質(zhì)材料對稀土及稀土離子生長性能的催化特性，在穩(wěn)定催化劑質(zhì)量活性的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖1所示的稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的透射電鏡圖[6]，進(jìn)行稀土及稀土離子的生長性能分析，分析合成溶液 pH改變下的稀土及稀土離子電阻測試數(shù)據(jù)，見表2。

表2 稀土及稀土離子的電阻測試數(shù)據(jù)

根據(jù)表2所示的電化學(xué)測試結(jié)果，對摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料后稀土及稀土離子的電氧化質(zhì)量活性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用最小二乘擬合方法，建立基于電解地極模型測試的稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料生長特性量化分析模型[7]，稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料后的粒子分布狀態(tài)，在低溫環(huán)境下生成催化活性和穩(wěn)定性較強(qiáng)的氰類化合物，進(jìn)而提高合成稀土及稀土離子的生長性能。在電氧化反應(yīng)的基礎(chǔ)上，稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料后，通過JF2004電子天平進(jìn)行稀土及稀土離子的質(zhì)量損耗評估，并結(jié)合XPS 圖譜分析稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的生長及性能，根據(jù)上述方法描述，進(jìn)行試驗(yàn)測試分析[8]。

2 結(jié)果分析及討論

引入光譜分析技術(shù), 分析稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料后的譜特征量，結(jié)合電化學(xué)測試的方法，在低溫環(huán)境下合成稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料，提高稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的穩(wěn)定性[9]，采用[mim]Cl/AlCl3(45/55 mol%)作為催化劑，分析稀土及稀土離子在摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料后的電氧化催化特性，見表3。

表3 稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料后的電氧化催化特性

根據(jù)表3中稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料后的電氧化催化的測試結(jié)果，在稀土離子的主催化劑摻雜鈮酸鈣基質(zhì)金屬或非金屬材料后形成的Pd-Ni-P/C-pH8濃度特征進(jìn)行光譜分析[10]，得到金屬材料的光譜特征分布如圖2。

圖2 金屬材料的光譜特征分布

分析圖2得知，隨著稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料濃度的增大，小分子表面活性不斷增大，在聚合物膠束作用下，稀土及稀土離子的生長聚合物表現(xiàn)為一種聚集形態(tài)形式，采用鐵銅雙金屬 CuFeO2催化劑進(jìn)行有機(jī)萃取，電荷分布濃度集中在42～46mg/L，在每級非均相 Fenton 催化劑作用下，稀土及稀土離子萃取率從 99.9%降到98.0%，而在SiO2中摻雜電負(fù)性不同的 Al、 Ti后，稀土及稀土離子中的生長特性開始低于34mg/L，連續(xù)萃取避免了O2的無效分解，在對稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的電化學(xué)特性分析的基礎(chǔ)上，得到非均相 Fenton 催化的分布特征如圖3所示。

圖3 非均相 Fenton 催化的分布特征

在此基礎(chǔ)上，采用統(tǒng)計(jì)回歸分析和最小二乘擬合方法，取1484份樣品試劑，進(jìn)行稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料后的生長性能測試，得到的Pd (Pd-Ni-P/C-pH12)，在 pH 10 條件下為12～34mg/L之間。進(jìn)一步測試各催化劑對稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的電氧化質(zhì)量活性，得到對比結(jié)果見表4。

表4 電氧化質(zhì)量活性測試結(jié)果

根據(jù)表4中各催化劑對稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的電氧化質(zhì)量活性測試結(jié)果，分析不同催化劑在 0.5 mol/L NaOH下，稀土及稀土離子的濃度區(qū)間，得到分布見表5。

表5 稀土及稀土離子的濃度分布

分析上述統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果得知，測試稀土及稀土離子的成核速率和生長速率,測試稀土及稀土離子的電阻性能和伏安特性，分析Pd 基材料對稀土及稀土離子濃度的影響，得到測試結(jié)果見表6。

表6 Pd基材料對稀土及稀土離子濃度的影響

綜上對稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的生長及性能數(shù)據(jù)分析結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對稀土及稀土離子的生長催化活性分析，得到結(jié)果如圖4所示。

圖4 稀土及稀土離子的生長催化活性測試結(jié)果

分析得知，采用該方法分析稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的生長及性能的穩(wěn)定性較高，通過摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料，提升了稀土及稀土離子的生長催化活性。

3 結(jié)語

鈮酸鈣基質(zhì)對稀土生長具有較大的催化作用，在水溶性磷酸連續(xù)催化作用條件下，分析Ni-P的摻入下鈮酸鈣基質(zhì)材料對稀土及稀土離子生長性能的催化特性，結(jié)合化學(xué)分析和試驗(yàn)的方法，分析鈮酸鈣基質(zhì)材料對稀土及稀土離子催化活性影響，采用光譜技術(shù)分析稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料后的譜特征量，結(jié)合電化學(xué)測試的方法，采用微量摻雜合金催化劑的方法，進(jìn)行稀土及稀土離子的典型循環(huán)伏安曲線特征分析，實(shí)現(xiàn)稀土及稀土離子摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料的生長及性能量化分析和化學(xué)測試。研究得知，通過摻雜鈮酸鈣基質(zhì)材料，提升了稀土及稀土離子的生長催化活性，在稀土及稀土離子材料的制備分析中具有很好的應(yīng)用價(jià)值。