Materials that are capable of extracting gold from complex sources, especially electronic waste (e-waste) with high efficiency are needed for gold resource sustainability and effective e-waste recycling. However, it remains challenging to achieve high extraction capacity to trace amount of gold, and precise selectivity to gold over a wide range of complex co-existing elements. Here we report a reduced graphene oxide (rGO) material that has an ultrahigh extraction capacity for trace amounts of gold (1,850 mg/g and 1,180 mg/g to 10 ppm and 1 ppm gold). The excellent gold extraction behavior is accounted to the graphene areas and oxidized regions of rGO. The graphene areas spontaneously reduce gold ions to metallic gold, and the oxidized regions provide a good dispersibility so that efficient adsorption and reduction of gold ions by the graphene area can be realized. The rGO is also highly selective to gold ions. By controlling the protonation process of the functional groups on the oxidized regions of rGO, it shows an exclusive gold extraction without adsorption of 14 co-existing elements seen in e-waste. These discoveries are further exploited in highly efficient, continuous gold recycling from e-waste with good scalability and economic viability, as exemplified by extracting gold from e-waste using a rGO membrane based flow-through process.
Enhanced magnetism, memory and aging in Gold-Iron oxide nanoparticle composites
在这份报告中，我们提出了系统的磁性研究纯氧化铁纳米粒子和金氧化铁纳米复合材料，增加金颗粒尺寸/含量。对于这些样品的磁性研究，我们测量了：（1）零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）磁化，（2）交流磁化率，（3）在各种温度下磁化与场的关系，（4）在固定温度下对于各种等待时间tw的热剩磁磁化弛豫（TRM）和零场冷却磁化弛豫（ZFCM）以研究老化效应，（5）磁化记忆效应;（6）交换偏压随冷场的变化。详细的磁性测量分析表明，纯Fe 3 O 4纳米粒子样品的行为像一个超顺磁性和掺入金（Au）纳米粒子的纳米复合材料系统慢慢演变从超顺磁性超自旋玻璃态。随着Au纳米颗粒尺寸/含量的增加，记忆和老化效应增强。在这项研究中，最重要的观察是与金纳米粒子的掺入的磁化强度的增强。这种增强作用随着纳米复合材料中Au含量的增加而增加。我们已经解释了由于在Au/磁性颗粒界面处形成大的轨道磁矩而导致这种磁化强度增强的原因。
A machine learning-based selective sampling procedure for identifying the low energy region in a potential energy surface: a case study on proton conduction in oxides
Site-Selective Oxygen Vacancy Formation Derived from the Characteristic Crystal Structures of in Sn-Nb complex Oxides
二价锡氧化物作为一种新型的p型氧化物半导体材料，已经引起了人们的广泛关注，它对于实现未来的氧化物电子器件至关重要。最近，开发了p型Sn 2Nb 2 O 7和SnNb 2 O 6;然而，实际应用需要通过降低缺陷浓度来增强空穴迁移率。在这项工作中，我们研究了可能降低空穴产生效率和空穴迁移率的氧空位的形成与Sn-Nb复合氧化物的晶体结构之间的关系。扩展的X-射线吸收精细结构光谱和Rietveld分析的X-射线衍射显示，在O位键合的锡离子在两个锡的氧化物中的氧空位的优先形成。此外，在p型Sn 2Nb 2 O 7中发现Sn离子周围的大量氧空位，从而表明氧空位对低空穴产生效率的影响。氧空位的形成对晶体结构的依赖性可以从基于键价和和德拜温度评估的Sn-O键强度来阐明。两种Sn-Nb复合氧化物的键强度差异与Sn 2+的空间位阻和电子密度的不对称性有关。这表明材料设计的重要性，重点是Sn离子周围的局部结构，以防止在p型Sn 2+氧化物中形成氧空位。
Phase-selective growth of water-soluble strontium aluminate via sputtering deposition for freestanding oxide membranes
TU Wien（维也纳工业大学）；Université Caen Normandie（诺曼底大学）；CEA（法国原子能和替代能源委员会）；ENSICAEN（恩西西安高等学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）；CIMAP UMR6252（CIMAP联合研究实验室6252）；Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)（加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所）；CSIC（西班牙国家研究委员会）；BIST（巴塞罗那科学与技术研究院）；University of Geneva（日内瓦大学）；Leibniz-Institut für Kristallzüchtung（莱布尼兹晶体生长研究所）；ALBA Synchrotron Light Source（阿尔巴同步辐射光源）
Plasmonic Photocatalysis Enables Selective Oxidative Coupling of Methane with Nitrous Oxide under Ambient Conditions
Stanford University School of Engineering（斯坦福大学工程学院）；Boston College（波士顿学院）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Stanford University School of Medicine（斯坦福大学医学院）
Engineering of SnO2-Graphene Oxide Nano-Heterojunctions for Selective Room-temperature Chemical Sensing and Optoelectronic Devices
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali (INSTM)（意大利国家材料科学与技术大学联盟）；The Australian National University（澳大利亚国立大学）
Selective Adsorption of a Supramolecular Structure on Flat and Stepped Gold Surfaces
卤代芳香分子在表面上聚集形成氢键和卤键。尽管这些系统已经在平坦的金属表面上进行了深入的研究，但高指数邻位表面仍然具有挑战性，因为它们可能会诱导复杂的吸附物结构。用van der Waals修正的密度泛函理论研究了2，6-二溴蒽醌（2，6-DBAQ）在平坦和台阶状金表面上的吸附.系统地研究了各种不同吸附构型的平衡几何构型和相应的吸附能。结果表明，桥位和台阶边缘是单分子在平坦和台阶表面上的首选吸附位点。范德华相互作用，卤素键和氢键的作用进行了探索的单层覆盖的2，6-DBAQ分子，揭示了分子的灵活性和分子间的相互作用稳定的平面和阶梯表面上的二维网络。我们的结果提供了一个合理的实验观察过渡金属的高指数邻位表面上的分子地毯。
High-quality Nano-patterning of Oxide Interfaces Using Transferred Gold Mask
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）
Gold Nanoparticles supported on MoS2 Nanoribbons matrix as a biocompatible and water dispersible platform for enhanced photothermal ablation of cancerous cells using harmless near infrared irradiation
Ultra-Soft Ferrimagnetism in a High-Entropy Spinel Oxide Driven by Site-Selective Cation Disorder
Thapar Institute of Engineering and Technology（塔帕尔工程技术学院）；UGC-DAE Consortium for Scientific Research（UGC-DAE科学研究联盟）；Univ. Bordeaux, CNRS, Bordeaux INP, ICMCB, UMR 5026（波尔多大学、法国国家科学研究中心、波尔多国立理工学院、材料与化学研究组合中心）；Laboratory Crismat, UMR6508 CNRS, Normandie University, ENSICAEN, UNICAEN（Crismat实验室、法国国家科学研究中心联合研究实验室6508、诺曼底大学、恩西辛高等学院、卡昂大学）
Selectivity in yttrium manganese oxide synthesis via local chemical potentials in hyperdimensional phase space
与分子合成形成鲜明对比的是，材料合成通常被认为缺乏选择性。在固态反应中设计选择性的少数已知方法具有有限的范围，例如拓扑异构反应或应变稳定。这一贡献描述了一个通用的方法来搜索大的化学空间，以确定选择性反应。这种新方法解释了名义上“无害的”Na $_2$ CO $_3$前体能够进行单相Y $_2$ Mn $_2$ O $_7$的复分解合成的能力-这是以前仅在极压下实现的结果，并且不能用Li $_2$ CO $_3$和K $_2$ CO $_3$的密切相关的前体实现。通过计算所需的变化，在所有可能的反应产物的界面在一个扩展的化学空间，包括Y，Mn，O，碱金属和卤素，使用热力学参数从密度泛函理论计算，我们确定的反应，最大限度地减少热力学竞争的中间体。以这种方式，只有Na基中间体使超维化学势空间中到Y $_2$ Mn $_2$ O $_7$的距离最小化，从而提供了对先前被认为是亚稳的相的选择性接近。验证这种机制的路径依赖的选择性的实验证据提供了从原位同步加速器为基础的晶体学分析确定的中间体。这种计算多维组成空间中的化学势距离的方法提供了一种用于设计选择性固态合成的通用方法，该方法对于获得亚稳相和识别可以降低合成温度和成本的反应途径是有用的。
Site-selective magnetic moment collapse in compressed Fe5O6
氧化铁是地幔中最重要的成分之一。最近发现的稳定存在的Fe 5 O 6在地球的地幔环境刺激了重大的兴趣，在理解这一新类别的铁氧化物。本文采用密度泛函理论+动态平均场论（DFT+DMFT）方法计算了Fe_5 O_6的电子结构和磁性.我们的计算表明，Fe 5 O 6是一个导体在环境压力下占主导地位的Fe-3d态密度在费米能级。Fe_5 O_6中三个非等效晶位上的铁原子的磁矩在压力作用下以显著不同的速率坍缩。这种磁矩的位置选择性坍缩是由于Fe_5 O_6被压缩时，Fe-3d轨道之间的能级发生移动和电荷转移所致。我们的模拟表明，在高压下，Fe 5 O 6可能会有高电导率和体积收缩，这可能会导致地震速度，能量交换和质量分布在地球内部深处的异常特征。
