Mg -Ce 合金中兩類新型富 Ce 超結(jié)構(gòu)的研究

An insight into two categories of novel Ce-rich superstructures in Mg-Ce alloys

領(lǐng)域：合金材料

團(tuán)隊(duì)：東北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院材料物理與化學(xué)系

期刊：Journal of Alloys and Compounds (impact factor:10.9) 2 區(qū)

對(duì)于固溶和時(shí)效處理后的稀土鎂合金(Mg-RE)，一些早期出現(xiàn)的亞穩(wěn)析出相或結(jié)構(gòu)可能在合金硬度的初始快速上升中起著至關(guān)重要的作用。本研究采用像差校正高角環(huán)形暗場(chǎng)掃描透射電子顯微鏡(HAADF-STEM)對(duì) Mg-3.0 wt% Ce 合金時(shí)效早期析出產(chǎn)物進(jìn)行了詳細(xì)研究。在與α-Mg 基體完全共格關(guān)系下，兩種新型富Ce 有序結(jié)構(gòu)分別被確定為 6H 和 18R 型超結(jié)構(gòu)。6H 型超結(jié)構(gòu)的組成為 Mg66Ce6和空間群為 P63/ mcm (No.193)的六方結(jié)構(gòu)。18R 型超結(jié)構(gòu)結(jié)晶于三方結(jié)構(gòu)中（a=1.92 nm ≈6aα，c=4.62 nm ≈9cα），組成為 Mg210Ce6。

具有高顯色指數(shù)的 Ce/ Mn/ Cr：Y3Al5O12 熒光粉陶瓷用于白光 LED 和 LD 照明

Ce/Mn/Cr: Y3Al5O12 phosphor ceramics for white LED and LD lighting with a high color rendering index

領(lǐng)域：發(fā)光材料

團(tuán)隊(duì)：中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所

期刊：Ceramics International（impact factor:8.8）1 區(qū)

采用固相反應(yīng)法制備了具有純石榴石結(jié)構(gòu)和高顯色指數(shù)的 Ce/ Mn/ Cr：Y3Al5O12透明陶瓷。Mn2+和 Cr3+增強(qiáng)了 500 nm～ 700 nm 之間的發(fā)射，拓展了傳統(tǒng) Ce：YAG 熒光粉的光譜范圍。Ce3+既可以作為激活劑又可以作為敏化劑，通過(guò)非輻射和輻射過(guò)程實(shí)現(xiàn) Ce3+到 Mn2+/Cr3+的強(qiáng)烈能量轉(zhuǎn)移。在 450 nm 激光二極管激發(fā)下，優(yōu)化摻雜濃度的樣品可以實(shí)現(xiàn) 75.3 的高顯色指數(shù)(CRI)值。通過(guò)改變摻雜濃度可以調(diào)節(jié)色度坐標(biāo)從(0.3125、0.3232)到(0.2917、0.2851)。隨著 Mn2+/Cr3+摻雜濃度的增加，Ce3+的壽命、量子效率和發(fā)光效率均逐漸降低。該工作為實(shí)現(xiàn)白光 LED/LD 中熒光粉轉(zhuǎn)換透明陶瓷的高顯色性提供了一種有效的方案。

SnO2 納米晶中變價(jià) Ce 離子摻雜驅(qū)動(dòng)的氧空位發(fā)光和帶隙變窄

Oxygen vacancy luminescence and band gap narrowing driven by Ce ion doping with variable valence in SnO2 nanocrystals

領(lǐng)域：發(fā)光材料

團(tuán)隊(duì)：安徽理工大學(xué)力學(xué)與光電子物理學(xué)院

期刊：Ceramics International（impact factor:8.8）1 區(qū)

盡管大量的研究工作見證了氧空位對(duì) SnO2納米結(jié)構(gòu)的光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)性能的重要調(diào)節(jié)，但在這種系統(tǒng)中控制氧空位缺陷并不容易。困難在于氧空位是一種原子缺陷，其分布對(duì)工藝條件和外部因素敏感，這使得直接表征和有目的的控制變得困難。本工作的目的是研究 Ce 摻雜 SnO2納米晶體的主晶格對(duì) Ce 離子的耐受性、Ce3+/Ce4+離子的布居和演化，以及 Ce3+離子調(diào)節(jié)氧空位的可能性，然后重點(diǎn)研究氧空位缺陷對(duì)帶隙和發(fā)光性能的影響。隨著 Ce 摻雜濃度從 0 增加到 12 at.%，摻雜體系從低摻雜量（≤3 at.%）的 Ce3+為主轉(zhuǎn)變?yōu)橹械葥诫s濃度（3 at.%～ 9 at.%，過(guò)量摻雜（～12 at.%）時(shí) CeO2雜質(zhì)相的出現(xiàn)。最佳摻雜發(fā)生在 6 at.%，這對(duì)應(yīng)于 Ce3+含量的飽和臨界點(diǎn)和最大氧空位濃度。重要的是，當(dāng)前 Ce 摻雜的 SnO2納米晶體中的氧空位直接受 Sn 位點(diǎn)上的 Ce3+離子濃度的調(diào)節(jié)，這在帶隙調(diào)諧和可見光發(fā)射中起著重要作用。隨著 Ce 濃度從 0 增加到 12 at.%，帶隙單調(diào)性從 3.36 eV 降低到 3.12 eV，而氧空位發(fā)光帶的強(qiáng)度先增大后減小，帶隙變窄效應(yīng)和增強(qiáng)發(fā)射都表明，Ce 摻雜的 SnO2應(yīng)該是一種很有前途的通過(guò)控制氧空位缺陷來(lái)設(shè)計(jì)和制造可見光響應(yīng) SnO2基光電子材料的方法。

稀土二氫化物 MH2(M=Yb,Sc,Eu,Y,Lu 和 Gd)的結(jié)構(gòu)、電子、磁性、力學(xué)、光學(xué)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的從頭算研究

Ab initio study of the structural,electronic,magnetic,mechanical,optical,and dynamical properties of the rare-earth dihydrides MH2 (M=Yb,Sc,Eu,Y,Lu and Gd)

領(lǐng)域：稀土化合物

團(tuán)隊(duì)：阿爾及利亞特列姆岑 Abou Bekr Belkaid 大學(xué)材料與可再生能源研究所

期刊：Vacuum (impact factor:7.0)2 區(qū)

稀土二氫化物 MH2（M=Yb-Sc，Eu，Y，Lu 和 Gd）的大部分物理性質(zhì)尚未被發(fā)現(xiàn)。這項(xiàng)工作的目的是在 VASP 代碼中使用密度泛函理論（DFT）來(lái)研究結(jié)構(gòu)、電子、磁性、機(jī)械和光學(xué)特性。計(jì)算得到的 MH2氫化物的電子結(jié)構(gòu)、彈性常數(shù)和晶格參數(shù)與目前的實(shí)驗(yàn)和其他理論研究結(jié)果一致。對(duì) MH2（M=Sc、Y、Yb、Eu、Lu 和 Gd）的力學(xué)性能進(jìn)行了評(píng)估和評(píng)價(jià)，如延展性、彈性模量和彈性各向異性。脆性/韌性由體積/剪切比 B/G 和柯西壓力 C12-C44決定。目前的工作表明，在氫的立方相中結(jié)晶的 LuH2、GdH2和 ScH2氫化物表現(xiàn)出良好的機(jī)械行為，這可能有助于未來(lái)在儲(chǔ)氫中的應(yīng)用。此外，還對(duì)其電子性質(zhì)進(jìn)行了研究，以全面了解其圖案，并驗(yàn)證這些氫化物的金屬行為趨勢(shì)。因此，根據(jù)晶體材料的投影體積特性，使用單晶彈性常數(shù)和平均聲速來(lái)計(jì)算德拜溫度。通過(guò)擬合想象成分的色散關(guān)系來(lái)計(jì)算光學(xué)性質(zhì)。光譜顯示這些化合物在紫外區(qū)域具有顯著的吸收系數(shù)。目前的發(fā)現(xiàn)可以提高我們對(duì)稀土基材料在實(shí)驗(yàn)研究中潛在用途的理解。最后，對(duì) MH2（M=Yb-Sc，Eu，Y，Lu 和 Gd）化合物進(jìn)行了全面的研究，重點(diǎn)研究了它們的動(dòng)力學(xué)特性以及紅外和拉曼活性模式的識(shí)別。彈性常數(shù)和聲子譜計(jì)算揭示了 MH2立方結(jié)構(gòu)在機(jī)械和動(dòng)力學(xué)條件下的穩(wěn)定性。此外，該研究獲得了熱函數(shù)數(shù)據(jù)，包括聲子對(duì)內(nèi)能、亥姆霍茲自由能、熵和高溫比熱的貢獻(xiàn)。

雙金屬 Fe/ Ce 負(fù)載污泥生物炭催化臭氧氧化在改善污泥脫水性能中的作用：性能和實(shí)現(xiàn)機(jī)制

Roles of catalytic ozonation by bimetallic Fe/Ce loading sludge-derived biochar in amelioration of sludge dewaterability: Performance and implementation mechanisms

領(lǐng)域：催化材料

團(tuán)隊(duì)：上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院上海固體廢物處理與資源回收工程研究中心

期刊：Journal of environmental management(impact factor:13.4)1 區(qū)

本研究利用負(fù)載雙金屬 Fe/ Ce 的污泥衍生生物炭(O3/ SBC-FeCe)催化臭氧氧化，開發(fā)了一種環(huán)境友好的替代品，用于強(qiáng)化污泥脫水。結(jié)果表明，在40 mg O3/ g 干固體(DS)和 0.4 g SBC-FeCe/g DS 的投加量下，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)和泥餅含水率(Wc)最低，分別為 20.9 s 和 64.09 %。鑒于 SBC-Fe Ce 具有豐富的Lewis 酸位和 Fe、Ce 價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)換的優(yōu)異電子交換能力，在 SBC-Fe Ce 的催化作用下，更多的 O3分解為活性氧物種，增強(qiáng)了氧化能力。強(qiáng)化氧化使污泥細(xì)胞失活，緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破裂，釋放出胞內(nèi)水和有機(jī)物質(zhì)。隨后，親水性有機(jī)物被攻擊去除，降低了污泥黏度和膠體作用力，增強(qiáng)了疏水性和流動(dòng)性。此外，污泥形態(tài)的變化表明，添加 SBC-Fe Ce 骨架構(gòu)建劑后，污泥粗糙度降低，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和壓縮性提高，形成多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，為水分的流出提供了通道?？傮w而言，強(qiáng)化氧化和骨架構(gòu)建的協(xié)同作用提高了污泥的脫水性能。