穩(wěn)健的鐵磁性在稀土和過渡金屬共摻雜ZnO 納米顆粒中應用于自旋電子學

領域：磁性材料

題目：

Robust ferromagnetism in rare-earth and transition metal co-doped ZnO nanoparticles for spintronics applications

團隊：西安交通大學物理學院，凝聚態(tài)非平衡合成與調制教育部重點實驗室，材料力學行為國家重點實驗室，先進功能材料與介觀物理重點實驗室

期刊：Materials Letters (impact factor:3.423) 2 區(qū)

進展：

這項工作報告了室溫下共沉淀稀土(Tb)和過渡金屬(Co)共摻雜的ZnO 納米粒子(NPs)中的強鐵磁性。X 射線衍射(XRD)分析揭示了單相特征。形態(tài)學研究證實了由明確的晶界分隔的具有不同取向的球形顆粒的形成。光致發(fā)光(PL)光譜證實了氧空位的增加。(Tb,Co)共摻雜的NPs 表現(xiàn)出室溫鐵磁(RTFM)行為，這已基于氧空位介導的磁極化子和晶界的影響進行了討論。

室溫下(Pr,Sm)2Fe17 化合物的結構、磁性和磁熱性質

領域：磁性材料

題目：

Structural,magnetic and magnetocaloric properties of(Pr,Sm)2Fe17compound at room temperature

團隊：突尼斯埃爾馬納爾大學科學學院

期刊：Journal of Physics and Chemistry of Solids (impact factor:3.995) 2 區(qū)

進展：

本工作報道了在高純氬氣下電弧熔煉并在1073 K 下均勻化制備的(Pr,Sm)2Fe17體系的結構、磁性和磁熱性能，以盡量減少其他可能的雜質相。X 射線衍射(XRD)和Rietveld 分析結合FullProf 計算機程序揭示了單相(Pr,Sm)2Fe17的存在。這種化合物結晶在菱形的Th2Zn17型結構中。Sm 替代Pr時晶格參數(shù)減小。因此,確定了磁化強度的溫度依賴性。Pr 取代后，居里溫度從285 K 提高到299 K。TC 的這種增加主要是由于de Gennes 因子。報道了二階磁躍遷周圍的Arrott 圖、磁熵變ΔSM、相對冷卻功率、溫度平均熵變(TEC)。根據(jù)這些結果，這種化合物被認為是一種在低磁場下使用的磁性制冷劑。

二氧化鈰負載鈀單原子和納米粒子電化學還原CO2 的理論研究

領域：催化材料

題目：

A theoretical study of the electrochemical reduction of CO2on cerium dioxide supported palladium single atoms and nanoparticles

團隊：西北大學近代物理研究所,陜西省理論物理前沿重點實驗室

期刊：Physical Chemistry Chemical Physics (impact factor:3.676) 2 區(qū)

進展：

Pd/CeO2催化劑具有最佳的循環(huán)活性和穩(wěn)定性，表現(xiàn)出優(yōu)越的催化性能。本研究在CeO2(110)表面負載單原子Pd 和八原子Pd 納米顆粒團簇，考察負載金屬尺寸對Pd-CeO2體系CO2還原催化性能的影響。我們用密度泛函理論考察了Pd8/CeO2和Pd/CeO2上生成C1 產(chǎn)物(CO、HCOOH、CH3OH和CH4)的CO2還原反應(CRR)。系統(tǒng)地研究了這兩種電催化劑的結構、CO2吸附構型和CO2還原機理。隨后，研究了Pd8/CeO2和Pd/CeO2的不同還原途徑，確定了最佳的反應途徑，以便進一步評價。結果表明，這兩種催化劑對CH3OH 的生成都比CH4具有更高的選擇性。此外，與Pd/CeO2和Pd4/CeO2(來自之前報道的研究)相比，Pd8/CeO2上CRR 生成甲醇的限制電位最低。這些結果證明了Pd8/CeO2作為電催化劑用于CO2電化學還原為CH3OH 的優(yōu)越性。

鑭系元素在Pt-Ln (La、Ce、Pr 和Nd)合金中的電子微擾增強甲醇氧化反應活性

領域：催化材料

題目：

Lanthanide electronic perturbation in Pt-Ln (La,Ce,Pr and Nd) alloys for enhanced methanol oxidation reaction activity

團隊：南開大學,天津市稀土重點實驗室，香港理工大學，南方科技大學化學系,深圳格拉布斯研究院，北京大學稀土材料化學及應用國家重點實驗室，蘭州大學

期 刊：Energy and Environmental Sciences (impact factor:38.532) 1 區(qū)

進展：

同時實現(xiàn)高活性和強穩(wěn)定性對于直接甲醇燃料電池在實際應用中仍然具有挑戰(zhàn)性。雖然貴金屬Pt 已經(jīng)作為電催化劑得到了應用，但仍然存在穩(wěn)定性低、成本高等缺點，這明顯限制了其大規(guī)模的廣泛應用。這里合成了一系列Pt-Ln/C(Ln=La,Ce,Pr,Nd)納米合金催化劑，以提高其對甲醇氧化的電活性，抑制Pt 的CO 中毒效應。DFT 計算揭示了不同Pt(5)Ln 樣品的不同電子結構，其中Pt5Ce 中的最佳d-f 耦合導致電活性和選擇性都顯著提高。這種電子結構也有效地抑制了MOR 期間的CO 中毒效應。Pt5Ce/C 表現(xiàn)出最好的性能，比活性為32.74 mA cm(Pt)(-2)，是商業(yè)Pt/C(2.94 mA cm(Pt)(-2))的11.1 倍。本工作論證了鑭系元素在Pt 電活性中由于電子結構擾動而起到的關鍵性促進作用，為設計高效鑭系合金催化劑提供了新思路。

Eu2+/Ce3+、Ce3+/Tb3+ 和Eu2+/Tb3+ 共 摻 雜AlONs的合成及發(fā)光性能

領域：發(fā)光材料

題目：

Synthesis and luminescence properties of Eu2+/Ce3+,Ce3+/Tb3+and Eu2+/Tb3+co-doped AlONs

團隊：俄羅斯科學院拜科夫冶金與材料科學研究所

期刊：Journal of Alloys and Compounds(impact factor:5.316) 2 區(qū)

進展：

以采用標準溶膠-凝膠技術，在N2流量下進行后續(xù)退火，制備了系列Eu2+/Ce3+、Ce3+/Tb3+和Eu2+/Tb3+共摻雜Al5O6N。在所有樣品中Al5O6N是主要相，對于一些稀土離子負載量較高的特殊樣品，只發(fā)現(xiàn)了微量的α-Al2O3和AlN。根據(jù)脈沖陰極發(fā)光和光致發(fā)光數(shù)據(jù)，Ce3+→Eu2+，Ce3+→Tb3+和Eu2+→Tb3+之間發(fā)生了非輻射能量轉移。同時，研究還表明，對于Eu2+/Ce3+共摻雜Al5O6N，兩種稀土離子的最佳含量與單一摻雜Al5O6N (Eu2+的0.25 at %，Ce3+的0.04 at %)相比存在差異。當Al5O6N：0.4 % Tb3+時，yCe3+(y=0.01…0.08 %)的PCL 和PL 強度在Ce3+含量的整個范圍內都有增加。最后，對于Al5O6N：0.4 % Tb3+，yEu2+(y=0.1…0.8 %)對Tb3+離子引起的發(fā)光沒有明顯的依賴關系。在Eu2+含量高于0.3 %時，給出Eu2+引起發(fā)光的濃度猝滅。計算了制備的共摻雜AlONs 的色度坐標，發(fā)現(xiàn)3 個樣品接近白光發(fā)射。

采用CeO2-TiO2 復合光催化劑和PS/CeO2 核/殼磨料,實現(xiàn)無劃痕4H-SiC 表面的新型光電化學復合機械拋光技術

領域：拋光材料

題目：

Novel photoelectrochemically combined mechanical polishing technology for scratch-free 4H-SiC surface by using CeO2-TiO2composite photocatalysts and PS/CeO2core/shell abrasives

團隊：哈爾濱工業(yè)大學機電工程學院

期刊：Applied Surface Science (impact factor:6.707)1 區(qū)

進展：

4H-SiC 是一種很有前途的下一代半導體。為了在理想的材料去除率(MRR)下獲得無劃痕、殘馀氧化層少/無的SiC 表面，提出了一種新型的光電化學聯(lián)合機械拋光(PECMP)技術。合成并表征了聚苯乙烯(PS)/CeO2核/殼磨料和固定在鈦網(wǎng)上的CeO2-TiO2復合光催化劑。羥基自由基捕獲實驗結果表明，當紫外光和陽極偏壓同時作用時，CeO2-TiO2具有最強的光催化活性(最佳條件)。在自制的拋光裝置上，在含6.5 wt % PS/CeO2的水中進行SiC-PECMP 對比試驗，并對拋光后的表面形貌、表面粗糙度值(Ra)和MRRs 進行了對比。在最佳條件下實現(xiàn)了最佳拋光效果(Ra：0.738 nm，MRR：1.109 μm/h)。通過另一個驗證試驗進一步證明了這一點，得到了殘馀氧化層較少的無劃痕表面(Ra：0.113 nm)。無劃痕表面的原因是彈性核/殼磨料和輕微的光催化反應。理想的MRR 歸因于復合光催化劑的光催化活性增強。因此，證明了該方法的可行性，該技術也許可用于制造其他半導體。