稀土化學應用

1. 稀土材料化學及應用國家重點實驗室（北京大學）的介紹

稀土材料化學及應用國家重點實驗室是北京大學化學系稀土化學研究中心和無機版化學教研室稀土發光材料組權基礎上共同建立起來的， 並列入世界銀行貸款國家重點學科發展項目之一，實驗室主任為嚴純華教授。實驗室為我國稀土領域兩大國家級研發機構之一，是我國稀土新材料應用研究領域內的最有實力的研究機構。 承擔國家基金、省部委、國際合作60項課題， 及經實驗室學術委員會審批的56個開放課題。 獲國家、省部委級獎勵4項， 其它獎勵6項； 申請和獲准專利12項。

2. 稀土材料化學及應用國家重點實驗室（北京大學）的研究內容

(1) 發展高效、環境友好的稀土溶劑萃取新方法、新技術和設計理論，結合我國稀土產業發展需求，開發面向功能材料的新型綠色分離流程及其工業生產技術；
(2) 研究分子基功能材料的設計、合成和組裝方法，發展稀土功能分子的組裝、復合和原理器件制備技術，研究分子基功能體系的結構與其磁性、發光、光/電、磁/電、電/光轉換和耦合性質的關系規律和理論機制，為開發新型分子基功能材料和原理器件提供依據；設計、合成具有高效活化小分子（H2O, H2, O2, CH4, CH3OH, CO, CH2=CH2）功能的稀土/過渡金屬分子基體系，研究其催化反應及機理；
(3) 研究生物大分子二級結構與非天然金屬輔酶間的構效關系，發展基於功能金屬配合物的蛋白質特異性標記方法；開展具有磁性、熒光等性質的稀土分子基和納米材料的生物標記和成像應用研究；
(4) 發展多種尺度和形態稀土固體化合物的合成和結構表徵方法，研究其結構、微結構、變價及缺陷、界面及表面、尺寸與形貌等與材料性質的關系，開發高性能光、電、磁、熱及其多功能復合稀土納米和固體材料；著重研究稀土納米和介孔結構材料的可控合成方法，探索新型催化反應及其機理；
(5) 發展富勒烯稀土包合物、碳納米管和石墨烯的合成和表徵方法，研究碳基納米材料的修飾、復合及性能調控，探索相關材料在信息、能源等領域中的應用；
(6) 研究非晶態、納米結構新型稀土金屬間化合物的合成技術和性能調控方法，發展高性能磁性、儲氫功能材料的新體系和新制備技術；
(7) 發展復雜大體系的密度泛函計算方法，研究相對論效應對含重元素體系性質的影響，探尋含重元素（特別是稀土元素）功能材料的性能與其電子結構間的關系規律，發展鑭系理論，為稀土功能體系的設計提供依據。

3. 稀土元素的用途有哪些

稀土元素的用途：
大多數稀土元素呈現順磁性。釓在0℃時比鐵具更強的 鐵磁性。鋱、鏑、鈥、鉺等在低溫下也呈現鐵磁性，鑭、鈰的低熔點和釤、銪、鐿的高蒸氣壓表現出 稀土金屬的物理性質有極大差異。釤、銪、釔的熱 中子吸收截面比廣泛用於 核反應堆控制材料的鎘、硼還大。稀土金屬具有可塑性，以釤和鐿為最好。除鐿外， 釔組稀土較鈰組稀土具有更高的硬度。

稀土元素已廣泛應用於電子、石油化工、冶金、機械、能源、輕工、環境保護、農業等領域。應用稀土可生產熒光材料、稀土金屬氫化物電池材料、電光源材料、永磁材料、儲氫材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超導材料、 磁致伸縮材料、磁致冷材料、磁光存儲材料、光導纖維材料等。
常用的氯化物體系為KCl-RECl3他們在工農業生產和科研中有廣泛的用途，在鋼鐵、 鑄鐵和合金中加入少量稀土能大大改善性能。用稀土製得的 磁性材料其磁性極強，用途廣泛。在化學工業中廣泛用作催化劑。 稀土氧化物是重要的 發光材料、 激光材料。
簡介：
稀土元素是17種特殊的元素的統稱，它的得名是因為瑞典科學家在提取稀土元素時應用了稀土化合物，所以得名稀土元素。
稀土元素就是化學元素周期表中鑭系元素—— 鑭(La）、 鈰(Ce）、 鐠(Pr）、 釹(Nd）、鉕(Pm）、釤(Sm）、銪(Eu）、釓(Gd）、鋱(Tb）、鏑(Dy）、 鈥(Ho）、鉺(Er）、銩(Tm）、鐿(Yb）、鑥(Lu），以及與鑭系的15個元素密切相關的元素—釔(Y)和鈧(Sc)共17種元素，稱為稀土元素。
共性：
1、它們的原子結構相似；
2、離子半徑相近（RE 3+離子半徑1.06×10 -10m~0.84×10 -10m，Y 3+為0.89×10 -10m）；
3、它們在自然界密切共生。
特性：
稀土元素是周期表中IIIB族釔和鑭系元素之總稱。其中鉕是人造放射性元素。他們都是很活潑的金屬，性質極為相似，常見化合價+3，其 水合離子大多有顏色，易形成穩定的配化合物。 稀土金屬，由於熔點較低，在電解過程可呈 熔融狀態在陰極上析出，故一般均採用電解法製取。可用 氯化物和 氟化物兩種鹽系，前者以稀土氯化物為原料加入電解槽，後者則以氧化物的形式加入。

4. 稀土提煉要用到化學試劑

稀土發光材料的制備方法本發明屬於稀土三基色發光材料制備的一種新方法。這些材料包括：銪和鋱摻雜的硼磷酸鈣及其鈰敏化體系；銪和鋱摻雜的硼鋁磷酸鈣及其鈰敏化體系；銪和鋱摻雜的氯氧硼酸鈣及其鈰敏化體系，反應溫度為850－950℃，反應時間為3－5h；激活劑濃度：xEu³中x＝0.02—0.05摩爾分數，yTb³中y＝0.001—0.01摩爾分數；敏化劑濃度：zCe³中z＝0.001—0.01摩爾分數。

5. 稀土到底干什麼用啊

稀土引用領域有軍事方面、冶金工業、石油化工、玻璃陶瓷、農業方面。稀土(Rare Earth),是化學周期表中鑭系元素和鈧、釔共十七種金屬元素的總稱。

拓展資料

1、 稀土有工業「黃金」之稱，由於其具有優良的光電磁等物理特性，能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料，其最顯著的功能就是大幅度提高其他產品的質量和性能。比如大幅度提高用於製造坦克、飛機、導彈的鋼材、鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰術性能。

2、 稀土金屬或氟化物、硅化物加入鋼中，能起到精煉、脫硫、中和低熔點有害雜質的作用，並可以改善鋼的加工性能；稀土硅鐵合金、稀土硅鎂合金作為球化劑生產稀土球墨鑄鐵，由於這種球墨鑄鐵特別適用於生產有特殊要求的復雜球鐵件，被廣泛用於汽車、拖拉機、柴油機等機械製造業。

3、用稀土製成的分子篩催化劑，具有活性高、選擇性好、抗重金屬中毒能力強的優點，因而取代了硅酸鋁催化劑用於石油催化裂化過程。

4、 稀土元素可以提高植物的葉綠素含量，增強光合作用，促進根系發育，增加根系對養分吸收。稀土還能促進種子萌發，提高種子發芽率，促進幼苗生長。除了以上主要作用外，還具有使某些作物增強抗病、抗寒、抗旱的能力。

6. 稀土材料化學及應用國家重點實驗室（北京大學）的儀器設備

實驗室擁有滿足化學制備、結構和性質表徵、理論化學計算所需的大型設備，如 JEOL JEM2100(HR)和JEM2100F(UHR)高分辨透射電子顯微鏡、Rigaku Dmax 2400 X-射線衍射儀、Bruker D8 Advance X射線粉末衍射儀、Bruker D8 Discover組合化學用多晶X射線衍射儀、Nonius Kappa CCD X-射線單晶衍射系統、掃描探針顯微鏡、SQUID磁測量系統 (MPMS XL-5)、Maglab 2000多功能磁測量系統、LP-920激光閃光光解光譜儀、JY LabRAM HR 800微區拉曼光譜儀、JY LabRAM Arimis顯微共焦拉曼光譜及成像系統、F-4500 熒光光譜儀、Nikon A1Rsi激光共焦熒光顯微鏡系統、LA-920激光散射粒度分析儀、無水無氧操作系統、高真空三室聯用真空鍍膜系統、並行計算機群和多台SGI O2工作站等。

7. 稀土材料化學及應用國家重點實驗室（北京大學）的機構

稀土固體化學及材料實驗室——稀土X-射線發光與高效光致發光材料; 稀土與過渡金屬的金屬間化合物的合成、性質和應用。
稀土配位化學與膜材料實驗室——稀土配合物的光致發光與電致發光;具有光電轉化活性及二階非線性光學性質的膜材料化學研究。
稀土生物譜學與復合材料實驗室——稀土生物無機與生物醫學的譜學研究; 稀土絡合物-高分子復合材料; 溶液聚集態結構。
量子化學與分子設計實驗室——稀土化合物的物理化學性質的變化規律、電子結構和化學鍵理論；新型稀土分子基功能材料的理論設計與合成。

8. 稀土材料化學及應用國家重點實驗室（北京大學）的研究方向

在分子及其組裝體、團簇、納米和體相等多尺度結構下，研究稀土功能材料的內宏觀性質與容其微觀結構的關聯規律，發展稀土功能材料的設計理論和可控合成方法；研究碳基納米材料的制備、修飾和結構調控方法；開發新型光電轉換、儲氫、催化和高性能電池等能源材料體系，發展信息存儲、輸運、轉換和顯示等信息材料和器件，研究生物大分子和細胞結構與功能的多功能探針和標記材料；繼續開展稀土高效、綠色分離方法、工藝設計理論及應用研究，為我國稀土資源的有效利用和功能材料產業發展提供支撐。主要學科建設和研究方向為：
(1) 稀土配位化學及分子基功能材料和器件
(2) 稀土生物無機化學及生物探針和影像材料
(3) 稀土納米和體相結構固體化學及功能材料
(4) 碳基功能材料化學及其應用
(5) 稀土金屬及金屬間化合物功能材料
(6) 鑭系理論和稀土功能材料設計理論
(7) 稀土分離化學、工藝設計理論及其工業應用

9. 稀土材料化學及應用國家重點實驗室（北京大學）的成果

在國外學術刊物上發表論文二百餘篇, 會議及國內學術刊物論文四百餘篇，出版專著4部。 與美、英、法、加、日等國的8個著名科研機構和大學建立長期合作關系，與校內外20多個單位開展長期合作研究。 培養碩士、博士研究生近百名,在站工作博士後研究人員近二十名機構構成稀土分離與材料化學實驗室——稀土萃取分離新體系、新工藝及其設計和控制理論; 新型稀土納米及分子基功能材料。