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Ce1-xPrxO2-δ(x=0.05~0.30)固溶体的合成及其性质研究
  • ISSN号:0567-7351
  • 期刊名称:《化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O484.1[理学—固体物理;理学—物理] TQ174.758[化学工程—陶瓷工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]北华大学物理学院,吉林132013, [2]吉林大学物理学院,长春130023, [3]哈尔滨工业大学凝聚态科学与技术中心,哈尔滨150001, [4]中国科学院国际材料物理中心,沈阳110015
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.10374022)和吉林省教育厅科研基金资助项目.
中文摘要:

利用溶胶-凝胶法合成了固溶体Ce1-xPrxO2-δ(x=0.05~0.30).X射线衍射(XRD)分析表明,在x≤0.30的范围内形成了单相萤石结构固溶体Ce1-xPrxO2-δ;X射线光电子能谱(XPS)结果表明,样品中氧缺位浓度随掺杂量增大而增大,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;拉曼光谱(Raman)观察到两个峰,458cm^-1峰为特征F2g振动谱带,较宽的570cm^-1峰与样品中氧离子缺位有关;交流阻抗谱测试表明,固溶体Ce1-xPrxO2-δ的电导率随掺杂量增加而增大,x=0.2时,电导率达到最大,活化能较低,σ600℃=3.28×10^-2S/cm,σ700℃=6.06×10^-2S/cm,Ea=0.54eV(250~650℃),Ea=0.49eV(650~800℃).

英文摘要:

Solid solutions Ce1-xPrxO2-δ(x=0.05-0.30) were synthesized by a sol-gel method. The X-ray diffraction analysis showed that solid solutions Ce1-xPrxO2-δ were crystallized in a single fluorite structure in the range of x≤0.30. XPS analysis suggested that the oxygen vacancy concentration increased with increasing the dopant content x, and the mixed valence Pr^3+/Pr^4+ ions and major Ce^4+ ions existed in the solid solutions. The Raman spectra exhibited two peaks. The 458 cm^-1 peak was attributed to Raman active F2g mode that was assigned to a symmetric breathing mode of oxygen atoms around cerium ions. The broad 570 cm^-1 peak was attributed to oxygen vacancies. Impedance spectra showed conductivity values of Ce1-xPrxO2-δ (x=0.05-0.30) which were increased with the dopant content x and reached the maximum at x=0.20, and the relatively low activation energy data, σ600 ℃=3.28× 10^-2 S·cm^-1, σ700℃ =6.06× 10^-2 S·cm^-1, Ea=0.54 eV (250-650 ℃), and Ea=0.49 eV (650-800 ℃).

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期刊信息
  • 《化学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院上海有机化学研究所
  • 主编:周其林
  • 地址:上海市零陵路345号
  • 邮编:200032
  • 邮箱:hxxb@sioc.ac.cn
  • 电话:021-54925085
  • 国际标准刊号:ISSN:0567-7351
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1320/O6
  • 邮发代号:4-209
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵“双高期刊”
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:28694