北科大邢献然教授团队发现二氧化铈相变

Categories 涤纶线(sp线、pp线)

北科大邢献然教授团队发现二氧化铈相变

在11月29日,斯普林格—天然出书集团期刊《天然-通讯》(Nature Communications)在线宣布了北京科技大学邢献然教授团队的最新研讨成果——二氧化铈相变,全文标题为“电荷转移引起二氧化铈失常相变”(Charge transfer drives anomalous phase transition in ceria)!

北科大邢献然教授团队发现二氧化铈相变

二氧化铈英文名为Cerium Oxide,是一种铈的氧化物,分子量为172.11,化学式为CeO?,铈在此的化合价为+4价,有强氧化性,为白色或黄白色固体,难溶于水。

二氧化铈的摩尔质量为172.115g/mol。熔点2600℃,沸点3500℃。二氧化铈可由三氧化二铈氧化而制得:2 Ce?O? + O? → 4 CeO?。二氧化铈一般不能与常见的酸反响。二氧化铈高温下和一氧化碳发作氧化复原反响:4 CeO? + 2 CO → 2 Ce?O? + 2 CO? ↑ 。

二氧化铈是类重要的稀土功用资料,因为其丰厚的贮/开释氧才能、电荷搬迁特点和高的热安稳性,在动力、催化、机械、电子、环境等范畴使用广泛,长期以来二氧化铈一向被认为是安稳的立方相存在(空间群Fm-3m),跟着温度的升高体积胀大(正胀大资料)。新近,邢献然教授团队朱贺博士及相关协作者,在将二氧化铈纳米化时发现,尺度减至5nm时发现失常的负热胀大现象,试验标明在负热胀大呈现的温区发作了相变(-25 oC – 75 oC),温度的升高使氧空位的束缚电荷转移到Ce4f 轨迹,导致相变的发作(图1 所示)。

北科大邢献然教授团队发现二氧化铈相变

固体的局域结构研讨——中子全散射技能PDF测验成果提醒出最近邻O-O原子对随温度升高呈现缩短,发作四方到立方相的改变,低温二氧化铈相的结构为四方相,空间群P42/nmc(图2所示)。Raman光谱试验和声子谱核算证明这一可逆相变进程为四方(P42/nmc)——立方(Fm-3m)。

二氧化铈可逆相变的发现,以及固体局域结构的研讨为二氧化铈资料在电子、催化、动力等范畴的使用供给了理论基础。

本论文部分作业与北京理工大学、美国阿贡国家试验室、橡树岭国家试验室、中科院物理所、化学所等单位协作完结,一起,项目得到了国家天然科学基金等支撑。

注:文章内的一切配图皆为网络转载图片,侵权即删!

相关链接:http://womjo.cn