稀土文摘快報

稀土永磁體磁化過程分析的第一性原理計算

領(lǐng)域：磁性材料

題目：

First-principles calculations of magnetic properties for analysis of magnetization processes in rareearthpermanent magnets

團(tuán)隊：日本仙臺東北大學(xué)應(yīng)用物理系

期刊：Sci Technol Adv Mater (impact factor:8.1)2 區(qū)

進(jìn)展：

稀土永磁體的矯頑力取決于體系中主相的細(xì)顆粒的大小和形狀。此外，最近的實(shí)驗(yàn)觀察表明，圍繞細(xì)粒子晶粒邊界的原子尺度結(jié)構(gòu)在決定它們的開關(guān)場方面起著關(guān)鍵作用。本研究回顧了一種理論嘗試，描述有限溫度下的磁性特性，并評估了幾種稀土永磁材料的細(xì)顆粒開關(guān)場的降低，基于原子自旋模型，這是使用第一性原理計算建立的。結(jié)果表明，在較寬的溫度范圍內(nèi)，自旋模型較好地描述了R2Fe14B(R=Dy,Ho,Pr,Nd,Sm) 和SmFe12等稀土金屬間化合物的磁化曲線。用原子自旋模型方法描述了微粒表面的局部磁各向異性，并預(yù)測了稀土離子在微粒的晶體結(jié)構(gòu)表面可能表現(xiàn)出平面磁各向異性。原子自旋模型的動力學(xué)模擬和相應(yīng)的微磁模擬表明，平面表面磁各向異性使細(xì)顆粒的開關(guān)場降低了約20%～30%，這可能與實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)的原子尺度表面效應(yīng)有關(guān)。

稀土修飾的二氧化鈦納米顆粒:合成和光化學(xué)性質(zhì)的分子研究

領(lǐng)域：納米材料

題目：

Rare-Earth-Modified Titania Nanoparticles:Molecular Insight into Synthesis and Photochemical Properties

團(tuán)隊：瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)分子科學(xué)系

期刊：Inorg Chem (impact factor:5.2)2 區(qū)

進(jìn)展：

本研究采用兩步溶劑熱燃燒法制備了稀土硝酸鹽與鈦醇氧化物的相互作用，研究了不同稀土元素(Eu,Sm,Y)修飾的鈦(銳鈦礦)納米粉體的分子前驅(qū)體制備方法。通過對非氧取代化合物、孤立的雙金屬硝酸異丙氧化物配合物[Ti2Y(iPrO)9(NO3)2]的單晶研究，揭示了在應(yīng)用條件下出現(xiàn)的金屬間化合物的性質(zhì)。采用粉末x 射線衍射、掃描電子顯微鏡-能量色散光譜、傅里葉變換紅外光譜、x射線光電子光譜、拉曼光譜和光致發(fā)光(PL)對最終反應(yīng)產(chǎn)物的粉末進(jìn)行了表征。稀土元素的加入使銳鈦礦相穩(wěn)定到約700℃后才明顯轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石相。以Eu3+和Sm3+修飾的二氧化鈦為對照，比較了其光催化活性。PL 研究表明，在較低的退火溫度(500℃)下，Eu 和Sm 離子加入到鈦(銳鈦礦)中，在較窄的波長范圍內(nèi)(445～465 和510～530 nm)照射時，改性二氧化鈦的效率低于對照二氧化鈦，但在較寬的可見光范圍內(nèi)，Eu3+-和Sm3+-修飾的二氧化鈦表現(xiàn)優(yōu)于對照，這與摻雜額外能級的TiO2能帶結(jié)構(gòu)和REE 修飾二氧化鈦的表面化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。

通過離子液體摻雜鑭系發(fā)光納米熒光粉

領(lǐng)域：發(fā)光材料

題目：

Lanthanide-Doped Luminescent Nanophosphors via Ionic Liquids

團(tuán)隊：印度 Government Shyam Sundar Agrawal PG College 大學(xué)

期刊：Front Chem (impact factor:5.2)2 區(qū)

進(jìn)展：

鑭系(Ln3+)離子摻雜或稀土離子摻雜納米材料已被認(rèn)為是一類非常重要的納米熒光粉，在各種光子和生物光子應(yīng)用領(lǐng)域。與半導(dǎo)體和有機(jī)基發(fā)光粒子不同，Ln3+摻雜納米熒光粉的光學(xué)性質(zhì)與納米粒子的大小無關(guān)。然而，通過改變基體材料的晶相、形貌和晶格應(yīng)變，并形成核殼結(jié)構(gòu)，可以有效地調(diào)節(jié)摻雜Ln3+離子的弛豫動力學(xué)。摻雜離子的明智選擇會導(dǎo)致不平行的光物理動力學(xué)，如量子切割、上轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)移。近年來，離子液體因其獨(dú)特的特性引起了納米材料合成領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，如蒸氣壓可忽略、不可燃性以及最重要的可調(diào)性；因此，它們經(jīng)常被稱為“綠色”和“設(shè)計”溶劑。這篇綜述文章提供了一個關(guān)鍵的最新發(fā)展，在白介素輔助合成稀土摻雜納米材料及其后續(xù)的光子/生物光子應(yīng)用，如節(jié)能照明和太陽能電池的應(yīng)用，光動力治療，以及在體內(nèi)和體外的生物成像。這篇文章將著重介紹摻雜稀土離子如何通過改變基質(zhì)材料的基本性質(zhì)如晶體相、形態(tài)和晶格應(yīng)變來調(diào)節(jié)其發(fā)光動力學(xué)，這些性質(zhì)最終可以通過離子間的各種性質(zhì)如陽離子/陰離子組合、烷基鏈長度和粘度來調(diào)節(jié)。最后但并非最不重要的是，離子熒光的不同方面，如它們作為模板劑、溶劑和反應(yīng)伙伴的能力，以及有時它們在納米材料合成中的“三合一”用途，以及Ln3+離子的各種光致發(fā)光機(jī)制，如上、下轉(zhuǎn)換(UC 和DC)。

鈰摻雜的 MIL-101-NH2(Fe) 作為同時捕獲陽宗海沿海泉水中磷酸鹽和 As(V) 的優(yōu)良吸附劑

領(lǐng)域：生物復(fù)合材料

題目：

Cerium-doped MIL-101-NH2(Fe) as superior adsorbent for simultaneous capture of phosphate and As(V) from Yangzonghai coastal spring water

團(tuán)隊：教育部自然資源藥物化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南大學(xué)，楊項軍教授團(tuán)隊

期 刊：Journal of Hazardous Materials(impact factor:10.588)1 區(qū)

進(jìn)展：

使用溶劑熱法合成了一系列新型摻鈰 MIL-101-NH2材料，用于同時有效去除磷酸鹽和As(V)。根據(jù)表征結(jié)果，鈰成功加載到 MIL-101-NH2上，并且在加載過程中可能會生成 Ce-MOFs，這改變了MIL-101-NH2的晶體結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致具有不同微觀結(jié)構(gòu)的 MOFs。在僅含磷酸鹽或As(V) 的單吸收系統(tǒng)中，等溫吸附實(shí)驗(yàn)表明，1Ce-MIL-101-NH2對磷酸鹽和 As(V) 的吸附性能優(yōu)于MIL-101-NH2。此外，磷酸鹽和 As(V) 的攝取量分別達(dá)到341.5 mg/g 和249 mg/g。1Ce-MIL-101-NH2對二元磷酸鹽 (167.36 mg/g) 和 As(V) (87.55 mg/g)的吸收量更高。動力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明磷酸鹽的吸收率高于As(V)。FT-IR 和 XPS 分析表明，1Ce-MIL-101-NH2從水中去除磷酸鹽和 As(V) 的主要機(jī)制是通過配體絡(luò)合和靜電引力形成 Fe/Ce-O-P 內(nèi)部復(fù)合物。此外，1Ce-MIL-101-NH2在競爭陰離子存在的情況下，在去除污染泉水中的磷酸鹽和As(V)方面表現(xiàn)出高選擇性和優(yōu)異的效率；這進(jìn)一步證實(shí)了新型吸附劑的應(yīng)用潛力。

鑭改性鋅合金的結(jié)晶動力學(xué)和顯微組織分析

領(lǐng)域：稀土合金材料

題目：

Crystallization kinetics and microstructural analysis of lanthanum-modified zinc alloys

團(tuán)隊：波蘭西里西亞工業(yè)大學(xué)，機(jī)械工程學(xué)院，MariuszKrupiński

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

進(jìn)展：

近年來，基于有色金屬的功能性工程材料的發(fā)展取得了進(jìn)展，稀土金屬的摻入是旨在改變合金結(jié)構(gòu)成分以提高其力學(xué)性能的關(guān)鍵策略。本文介紹的工作研究了鑭添加對結(jié)晶過程中形成的相的微觀結(jié)構(gòu)和類型的影響。還討論了合金元素對ZnAl10Cu1 合金凝固過程曲線和單析出固態(tài)轉(zhuǎn)變的影響。鑭添加的總體影響是基于對所研究合金的微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)、相組成和衍射曲線變化的研究來確定的。使用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，并使用熱導(dǎo)分析(TDA) 研究具有各種化學(xué)成分的過共晶鋅合金在凝固過程中發(fā)生的現(xiàn)象。本研究結(jié)果表明La 的添加通過改變α 相的形態(tài)和降低單析相轉(zhuǎn)變溫度（α →α'）來改變凝固過程中的衍射曲線。也證實(shí)了a' +η 共晶中Zn5La 相的存在。