摘要：自20世纪80年代,中国在稀土资源开采、冶炼分离和材料应用领域逐步建立了优势地位,这与中国稀土分离理论及技术的持续进步密不可分,其中关键节点事件的梳理、回顾和分析可为中国稀土科技未来发展提供借鉴。在串级萃取理论的发展历程中,最优化方程使稀土串级萃取工艺的优化设计不再无章可循,“一步放大”技术的建立大大缩短了稀土萃取分离工艺设计和参数调整周期、提高了工艺流程的灵活性,非恒定混合萃取比体系设计理论完成了对皂化、萃取、反萃取等全工序过程的模拟计算,也为重稀土萃取分离工艺的优化设计提供了指导,联动萃取分离工艺的应用使稀土分离过程的酸碱消耗显著降低,相应发展的流程设计理论解决了多组份萃取分离的理论消耗极限问题。近年来,包头混合型稀土矿转型-分离一体化工艺的工业应用获得良好经济和环保效益,进一步开展溶料-萃取-沉淀过程联动的全流程优化应存在较大降耗减排空间;中国稀土分离科技发展应规划重点解决基于过程自动控制的智能化生产和以零排放为目标的绿色化生产问题。

摘要：近年来,将近红外光转换为短波长的可见或近红外光的稀土纳米晶上转换发光研究吸引了生物成像、纳米温度传感、太阳能电池等领域研究者的广泛关注。面向多领域的应用需求,稀土纳米晶上转换发光需提高其发光强度、发光波长以及激发波长的选择性。本文综述了纳米尺度上,通过组成、结构以及核壳结构的设计,在理解上转换发光过程的能量传递路径和上转换发光过程的基础上,提高对上转换发光的颜色、各跃迁的比例以及发光强度、发光寿命等调控的研究进展。此外,还关注了纳米晶与贵金属表面电场、表面有机分子以及环境温度的耦合在提高辐射跃迁几率、减少无辐射能量损失等方面提高其上转换发光强度的研究发展趋势。

摘要：自20世纪70年代徐光宪教授提出串级萃取最优化工艺设计理论以来,我国稀土分离科学和技术发展迅速,并已成为国际最大的单一稀土生产、出口和应用国家。本文针对重稀土萃取分离、萃取流程的在线分析和自动控制,以及萃取工艺的降耗和环保等重大关键技术需求,简要综述了近15年来北京大学在串级萃取理论的研究进展及其工业实践。

摘要：量子点通常具有核-壳型的基本结构,它的发光效率及色纯度高。因具有优异的性能和可控合成的优点,Ⅱ-Ⅵ族量子点在发光二极管(light-emitting diode,LED)中的应用研究最为丰富。为了制备高效、稳定的量子点LED,量子点的结构、器件结构和载流子传输层都需要进行设计和优化。如今,量子点LED的效率已接近Organic LED(OLED),但它的发展仍存在挑战。

摘要：为探索适宜制备粒径分布窄、荧光量子产率高、发光区域在红光至近红外光区段的量子点的巯基酸的条件,我们研究了三类3-巯基异丁酸(MIBA)衍生物在以亚碲酸钠为碲源的水相法水热制备CdTe量子点中的影响.这三类衍生物包括设计合成的主链亲水性衍生物3-巯基异丁酰甘氨酸(MIBGly)、3-巯基异丁酰-3-氨基丙酸(MIBAPA)和3-巯基异丁酰天冬氨酸(MIBAsp),支链亲水性衍生物N-乙酰基半胱氨酸(ACys)和支链疏水性衍生物3-巯基-2-甲基丁酸(MMBA)和3-巯基-2,2-二甲基丙酸(MDMPA).以这三类MIBA衍生物为修饰剂时,CdTe量子点均能够保持MIBA体系较窄的荧光半峰宽.采用亲水性的MIBA衍生物(MIBGly、MIBAPA、MIBAsp和ACys)比采用疏水性的MIBA衍生物(MMBA和MDMPA)更有利于制备发射波长较长的量子点.采用支链亲水性的MIBA衍生物((ACys)比采用主链亲水性的MIBA衍生物(MIBGly、MIBAPA和MIBAsp)更容易获得高荧光量子产率的量子点.

摘要：稀土金属的配位数较高,可通过容纳大型手性配体,构筑手性环境,催化不对称反应的定向发生,在工业生产特别是制药工程中具有重要应用价值。本文以Henry反应、Mannich反应和Strecker反应为例,总结回顾了稀土金属催化剂在此类反应中的设计思路、性能特点与应用前景,旨在展现稀土金属催化剂兼具融合均相催化与异相催化的优势,不断发展,以满足实际生产需求的过程。

摘要：纳米氧化铈由于其独特的晶体结构和可逆的+3/+4变价能力而有着丰富的晶体缺陷,使其具有优良的储放氧能力,对很多反应都有着很好的催化作用。首先从列举纳米氧化铈的缺陷种类出发,介绍缺陷的引入方法及表征手段,接着从热催化、电催化、光催化三个方面选取一些重要的反应,对氧化铈的缺陷化学及其在多相催化中对催化反应性的调控机制进行总结,旨在通过梳理氧化铈的缺陷化学在多相催化中的作用来为设计更高效的催化剂提供借鉴意义,最后对氧化铈缺陷化学研究中存在的问题和未来的研究方向进行了展望。

摘要：发光共振能量转移(LRET)与给体-受体间的距离密切相关,可体现分子间距离的变化,在生命科学领域有着重要的应用.本文设计并合成了Au@SiO2/LaF3∶Ce,Tb复合纳米结构,研究了LaF3∶Ce,Tb(给体)与Au纳米颗粒(受体)间的LRET行为.通过调控SiO2层厚度,可以改变给体-受体之间的距离.当SiO2层厚度增加到42 nm时,仍能观察到明显的LRET现象.这一距离远超过通常荧光共振能量转移的有效范围,表明由长发光寿命的稀土发光纳米材料与金纳米颗粒形成的给体-受体对可在更大的距离上实现能量转移.

摘要：稀土是对于现代工业发展至关重要的一组元素,全球对稀土产品的需求量仍在持续增长。然而,稀土的萃取分离生产过程始终伴随环境污染问题,降低酸碱消耗始终是稀土萃取分离理论与技术研究的追求目标。在串级萃取理论的指导下,稀土萃取分离工艺流程的运行经济性不断提升。尤其是2000年后联动萃取分离工艺的出现,使得稀土萃取分离流程的酸碱消耗水平显著降低。联动萃取工艺在逐步成为中国稀土分离工业基本技术的同时,也极大促进了串级萃取理论的发展。近年,以邻级杂质比概念的提出和分析为基础建立了联动萃取分离流程设计理论,其中推导得到的系列理论公式可用于设计具有理论最小萃取量和最小洗涤量的多组份联动萃取全分离流程,无需通过动态模拟和静态计算即可实现。该理论方法也可用于非联动萃取流程优化工艺参数的计算。另外,理论公式推导和运用的同时也增进了对稀土萃取分离过程物料运行规律的理解。

摘要：模拟自然界对四吡咯染料的β位调节方式,结合卟吩内酯近红外吸收和三线态能级可调、且易于修饰的优点,设计并合成了Gd(Ⅲ)卟吩内半缩醛配合物,并通过水溶性铵基修饰,使之具有两亲性质。该类配合物能较好地敏化O_2,单线态氧量子产率约0.75,且可应用于光毒性治疗,即使在红光(600~700 nm)激发下,其对He La细胞的半数致死浓度(IC50)仍低至1.5μmol·L^(-1)。同时,Gd-4的纵向弛豫率(r1)为1.1 mmol·L^(-1)·s^(-1)(0.5 T,37℃),表明配合物具有磁共振成像造影能力。因此,这类化合物具有光、磁双功能诊疗的潜在应用价值。