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

團隊：東北大學材料科學與工程學院材料物理與化學系

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

對于固溶和時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)形暗場掃描透射電子顯微鏡(HAADF-STEM)對 Mg-3.0 wt% Ce 合金時效早期析出產(chǎn)物進行了詳細研究。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

團隊：中國科學院寧波材料技術(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，通過非輻射和輻射過程實現(xiàn) Ce3+到 Mn2+/Cr3+的強烈能量轉(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現(xiàn) 75.3 的高顯色指數(shù)(CRI)值。通過改變摻雜濃度可以調(diào)節(jié)色度坐標從(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 Ce 離子摻雜驅(qū)動的氧空位發(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

團隊：安徽理工大學力學與光電子物理學院

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 SnO2納米結(jié)構(gòu)的光學、電學和磁學性能的重要調(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 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，然后重點研究氧空位缺陷對帶隙和發(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.%，過量摻雜（～12 at.%）時 CeO2雜質(zhì)相的出現(xiàn)。最佳摻雜發(fā)生在 6 at.%，這對應于 Ce3+含量的飽和臨界點和最大氧空位濃度。重要的是，當前 Ce 摻雜的 SnO2納米晶體中的氧空位直接受 Sn 位點上的 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)光帶的強度先增大后減小，帶隙變窄效應和增強發(fā)射都表明，Ce 摻雜的 SnO2應該是一種很有前途的通過控制氧空位缺陷來設(shè)計和制造可見光響應 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、光學和動力學性質(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

團隊：阿爾及利亞特列姆岑 Abou Bekr Belkaid 大學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)。這項工作的目的是在 VASP 代碼中使用密度泛函理論（DFT）來研究結(jié)構(gòu)、電子、磁性、機械和光學特性。計算得到的 MH2氫化物的電子結(jié)構(gòu)、彈性常數(shù)和晶格參數(shù)與目前的實驗和其他理論研究結(jié)果一致。對 MH2（M=Sc、Y、Yb、Eu、Lu 和 Gd）的力學性能進行了評估和評價，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)出良好的機械行為，這可能有助于未來在儲氫中的應用。此外，還對其電子性質(zhì)進行了研究，以全面了解其圖案，并驗證這些氫化物的金屬行為趨勢。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)和平均聲速來計算德拜溫度。通過擬合想象成分的色散關(guān)系來計算光學性質(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)可以提高我們對稀土基材料在實驗研究中潛在用途的理解。最后，對 MH2（M=Yb-Sc，Eu，Y，Lu 和 Gd）化合物進行了全面的研究，重點研究了它們的動力學特性以及紅外和拉曼活性模式的識別。彈性常數(shù)和聲子譜計算揭示了 MH2立方結(jié)構(gòu)在機械和動力學條件下的穩(wěn)定性。此外，該研究獲得了熱函數(shù)數(shù)據(jù)，包括聲子對內(nèi)能、亥姆霍茲自由能、熵和高溫比熱的貢獻。

雙金屬 Fe/ Ce 負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：性能和實現(xiàn)機制

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

團隊：上海交通大學環(huán)境科學與工程學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，污泥的毛細吸水時間(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，增強了氧化能力。強化氧化使污泥細胞失活，緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破裂，釋放出胞內(nèi)水和有機物質(zhì)。隨后，親水性有機物被攻擊去除，降低了污泥黏度和膠體作用力，增強了疏水性和流動性。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。