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固溶体Ce0.8Pr0.2O2-δ的合成及性质研究
  • ISSN号:1000-4343
  • 期刊名称:《中国稀土学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641.33[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]北华大学物理学院,吉林吉林132013, [2]吉林大学物理学院,吉林长春130023, [3]哈尔滨工业大学凝聚态科学与技术中心,黑龙江哈尔滨150001, [4]中国科学院国际材料物理中心,辽宁沈阳110015
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(10374022)和吉林省教育厅科研计划项目(200690)资助
中文摘要:

利用溶胶-凝胶方法合成了Ce0.8Pr0.2O2-δ固溶体,XRD结果表明,经200℃焙烧就已经形成立方萤石结构固溶体,晶粒尺寸为8.1nm,随焙烧温度的升高,晶粒尺寸增大。X射线光电子能谱(XPS)结果表明,样品中存在氧离子缺位,铈离子主要为Ce^4+离子,镨离子以混合价态Pr^3+和Pr^4+存在。固溶体Ce0.8Pr0.2O2-δ的拉曼谱(Rarnan)观察到4个峰,458和1140cm^-1峰为特征F2g振动谱带,较宽的570和187cm^-1峰对应氧离子缺位及引起的不对称振动。交流阻抗谱表明固溶体Ce0.8Pr0.2O2-δ在600℃时的电导率为1.44×10^-3S·cm^-1,活化能为Ea=0.67eV(650~800℃),Ea=0.91eV(400~600℃)。

英文摘要:

The solid solution Ce0.8Pr0.2O2-δ was synthesized by sol-gel method. XRD measurement showed that solid solution Ce0.8Pr0.2O2-δ crystallized in cubic fluorite structure at 200 ℃. The grain size of the solution was 8.1 nm. The average grain size increased with temperature. XPS analysis suggested that oxygen vacancy, mixed valence Pr^3+/Pr^4+ ions and major Ce^4+ ions existed in the solid solutions. The Raman spectra of the solid solution Ce0.8Pr0.2O2-δ exhibitedfour peaks. The 458 and 1140 cm^-1 peaks were attributed to Raman active F2g mode assigned to symmetric breathing mode of oxygen atoms around cerium ions. The peaks at 570 and 187 cm^-1 were attributed to the asymmetric vibration caused by oxygen vacancies. Impedance spectra showed that the conductivity for Ce0.8Pr0.2O2-δ was 1.44×10^-3 S·cm^-1 at 600 ℃, and the activation energy was Ea = 0.67 eV (650 - 800 ℃ ), Ea = 0.91 eV(400 - 600 ℃).

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期刊信息
  • 《中国稀土学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国稀土学会
  • 主编:徐光宪
  • 地址:北京新街口外大街2号
  • 邮编:100088
  • 邮箱:jrechina@263.net
  • 电话:010-62014832
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4343
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2365/TG
  • 邮发代号:2-612
  • 获奖情况:
  • 优秀科技期刊奖,中国科协择优资助期刊,中国科协期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12811