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第1章 量子化学基础和化学键1

1.1 简述1

1.2 量子化学基础1

1.3 薛定谔（Schrodinger）方程2

1.4 原子的电子构型6

1.5 稀土原子和离子的大小和价态7

1.6 镧系元素是具有特异性能的家族8

1.7 价键理论9

1.8 多原子分子的结构14

1.9 杂化轨道16

1.10 原子簇化合物21

1.11 分子光谱22

参考文献31

第2章 稀土元素的赋存状态和稀土资源32

2.1 稀土元素在周期表中的位置和外层电子排布32

2.2 稀土元素的发现及名称的由来33

2.3 稀土元素的赋存状态和稀土矿物34

2.4 中国稀土资源35

2.5 调整优化中国稀土国家战略37

2.6 国外稀土资源情况38

2.7 非矿物稀土赋存状态的地球化学39

2.8 北海半岛水体混合过程的稀土元素分布特征39

2.9 厦门西海域表层沉积物中稀土元素分布特征40

2.10 利用稀土元素示踪鄂西北一带古代绿松石产地41

2.11 黄土高原表层土壤中稀土元素含量研究41

2.12 稀土在土壤中积累、分配及迁移效应研究42

参考文献42

第3章 稀土元素的性质、化合物和配合物44

3.1 稀土元素的物理性质44

3.2 稀土金属的化学性质概述55

3.3 稀土金属与非金属作用58

3.4 稀土元素的配合物65

参考文献72

第4章 含稀土Invar合金、稀土金属间化合物和稀土复合氧化物等研究74

4.1 Invar合金74

4.2 稀土金属间化合物热力学研究78

4.3 利用Gibbs-Duhem方程计算活度80

4.4 金属间化合物的热力学研究83

4.5 含稀土化合物热力学研究85

4.6 单一氧化物热力学研究89

4.7 复合氧化物热力学研究90

4.8 非化学计量化合物热力学研究96

4.9 非氧化物体系热力学研究100

参考文献103

第5章 稀土纳米材料106

5.1 简述106

5.2 纳米微粒的基本特征106

5.3 纳米微粒的特性107

5.4 纳米微粒的结构109

5.5 纳米块体材料109

5.6 纳米复合材料110

5.7 稀土纳米氧化物材料的制备方法111

5.8 多维稀土材料的制备与组装及有关问题114

5.9 稀土纳米材料的复合与组装116

5.10 CeO2纳米纤维117

5.11 Gd2O3低维纳米结构的形貌可控合成研究119

5.12 采用树状高分子与无机纳米粒子复合120

5.13 稀土纳米探针荧光免疫分析121

5.14 稀土纳米量子记忆体121

5.15 小涂料的大作用122

参考文献122

第6章 稀土氧、氟离子导体和稀土离子导体123

6.1 简述123

6.2 ZrO2（＋Y2O3）稳定的固体电解质（YSZ）123

6.3 Bi2O3-Y2O3固体电解质126

6.4 稀土氟离子导体127

6.5 高温用稀土固体电解质127

6.6 金属熔体中元素原子之间的相互作用，Taylor展开式136

参考文献139

第7章 含稀土高温质子导体142

7.1 简述142

7.2 高温质子导体的制备及研究方法概述142

7.3 钙钛矿型材料产生质子导电的原因143

7.4 对某些钙钛矿型质子导体的讨论145

7.5 红外光谱法149

7.6 钙钛矿型质子导体的应用151

参考文献155

第8章 稀土在钢中的作用和应用157

8.1 早期对稀土在钢中应用的认识157

8.2 稀土氧化物、硫化物、碳化物、氮化物的热力学稳定性158

8.3 稀土加入钢液后的脱氧、脱硫物理化学165

8.4 Vahed和Kay的工作169

8.5 钢铁液中生成稀土化合物的热力学实验研究172

8.6 铁液中稀土化合物形核反应热力学研究177

8.7 稀土与Sn、Pb、As、Tb、Bi等元素的作用180

8.8 钢铁中的固溶稀土与合金化作用183

8.9 含稀土渣电渣重熔消除或减弱界面碳化物或氮化物聚集的影响186

8.10 电渣重熔用渣的透气性188

8.11 稀土在某些钢种中的应用效果189

8.12 钢的稀土表面渗190

8.13 近期国内含稀土钢生产191

参考文献192

第9章 稀土在球墨铸铁和蠕墨铸铁中的应用195

9.1 对球墨铸铁和蠕墨铸铁的认识和研究195

9.2 双峰效应的Taylor展开式199

9.3 稳定生产稀土蠕墨铸铁的工艺条件200

9.4 影响冲天炉铁水生产蠕墨铸铁的冶金因素200

9.5 稀土抑制铸铁中砷、锑、铋的热力学探讨202

参考文献211

第10章 稀土在有色金属及其合金中的作用213

10.1 稀土在Ni、Cu、Al液中的作用213

10.2 稀土在Mg合金溶液中的作用219

10.3 含稀土合金的性能研究219

10.4 有色金属合金加稀土的效果222

10.5 稀土镁合金骨接合材料的应用研究223

10.6 利用高压生成新合金224

参考文献226

第11章 稀土在农林牧业上的应用、机制及作用228

11.1 简述228

11.2 稀土在农林牧业上的应用和机制228

11.3 中国稀土生物无机化学研究进展237

11.4 某些稀土化合物可用作药物239

11.5 稀土复合助剂在胶粉改性路面沥青中的应用239

11.6 稀土对藻类的生物效应240

11.7 施用稀土的养殖业和牧草饲料中铀、钍、镭比活度水平与卫生评价240

11.8 其他近年不同方面的稀土研究243

参考文献243

第12章 稀土催化剂和催化作用245

12.1 简述245

12.2 催化作用特征和定义245

12.3 催化作用的基本特征246

12.4 催化剂的组成功能247

12.5 吸附作用与多相催化251

12.6 金属氧化物催化剂及其催化作用253

12.7 分子筛催化剂及其催化作用261

12.8 工业催化剂的制备和使用266

12.9 稀土催化剂的研究及应用271

12.10 稀土催化剂近期一些工作报道278

参考文献278

第13章 稀土氢化物和储氢合金280

13.1 简述280

13.2 氢化物类型和储氢合金成分选择依据280

13.3 稀土氢化物的结构281

13.4 稀土元素氢化物的热力学性质283

13.5 稀土元素氢化物的磁性、导电性和结构284

13.6 金属氢化物储氢原理285

13.7 储氢材料的特征值和应具备的条件287

13.8 稀土类储氢合金及性能优化的主要措施288

13.9 稀土储氢材料的制备291

13.10 储氢材料的储存和应用292

13.11 储氢材料的实验研究示例294

13.12 钇氢化物作为氢传感器的参比电极298

参考文献299

第14章 超导材料的理论和应用301

14.1 简述301

14.2 超导体的主要特性301

14.3 超导电性的BCS理论303

14.4 超导体的种类304

14.5 氧化物超导材料306

14.6 RE123氧化物超导材料的制备308

14.7 第二代（2G）高温超导线材310

14.8 超导材料的应用316

14.9 关于稀土高温超导研究和应用的近年报道319

参考文献320

第15章 稀土磁性材料322

15.1 简述322

15.2 物质的磁性322

15.3 强磁性的微观机理与铁磁性的量子力学理论328

15.4 稀土元素的磁性来源330

15.5 稀土金属与3d过渡金属化合物的磁性333

15.6 稀土永磁材料的种类333

15.7 稀土永磁材料的相图337

15.8 合金相变原理在稀土永磁合金高温相变中的应用354

15.9 稀土永磁材料的制备357

15.10 稀土永磁材料的应用359

15.11 稀土超磁致伸缩材料360

15.12 稀土磁致冷材料和磁蓄冷材料363

15.13 稀土磁性材料的近期研究报道365

参考文献370

第16章 稀土发光材料及激光材料373

16.1 简述373

16.2 发光材料的基础知识373

16.3 稀土离子的光谱特性393

16.4 稀土离子的f-f跃迁和f-d跃迁398

16.5 Eu2＋的光谱405

16.6 稀土离子的电荷迁移带406

16.7 晶体中稀土离子间能量传递的图示407

16.8 稀土发光材料的应用414

16.9 稀土长余辉发光材料417

16.10 白光LED421

16.11 稀土激光材料425

参考文献433

第17章 稀土功能陶瓷436

17.1 简述436

17.2 压电陶瓷436

17.3 稀土透明电光铁电陶瓷446

17.4 稀土电介质陶瓷448

17.5 稀土半导体陶瓷451

参考文献456

第18章 宝石、玉石及稀土光学玻璃和陶瓷457

18.1 简述457

18.2 宝玉石的成因和分类457

18.3 稀土光学玻璃461

18.4 稀土抛光材料477

18.5 稀土陶瓷釉478

18.6 稀土发热材料481

参考文献484

第19章 钪及其材料应用485

19.1 简述485

19.2 钪的资源485

19.3 钪的提取和纯制487

19.4 氧化钪提取分离的具体方法488

19.5 金属钪的制备496

19.6 钪的性质500

19.7 钪及其材料的应用501

参考文献504

第20章 稀土研究、生产、政策及未来发展505

20.1 现状与问题505

20.2 研究领域516

20.3 生产和市场521

20.4 政策及管理524

20.5 主要稀土公司动态535

20.6 未来挑战与发展541

参考文献552