高等学校化学学报 ›› 2001, Vol. 22 ›› Issue (4): 524.
许大鹏1,2, 王权泳1,2, 张弓木1,2, 李莉萍1,2, 苏文辉1,2,3,4
XU Da-Peng1,2, WANG Quan-Yong1,2, ZHANG Gong-Mu1,2, LI Li-Ping1,2, SU Wen-Hui1,2,3,4
摘要: 以化学沉淀法制备的CeO2和ZrO2纳米微粒为前驱体,首次在高压高温(3.1GPa,1073K)下合成了单相Ce0.5Zr0.5O2面心立方固溶体.使用X射线衍射、TG-DTA、XPS、Raman、电子自旋共振谱和交流阻抗谱等对样品的结构、Ce离子的价态和导电性进行了表征.实验结果表明,纳米CeO2-50%ZrO2混合物在高压(0.9GPa以上)高温(1073K以上)条件下可以发生固态反应,高压下固溶温度明显降低.Ce0.5Zr0.5O2面心立方固溶体在773K以下是热稳定的,不发生结构转变,固溶体中Ce离子完全以Ce4+形式存在,773K退火也不引起Ce4+向Ce3+转变,晶格中氧缺位非常少.Ce0.5Zr0.5O2面心立方固溶体是离子导电,823K时电导率σ=1.2×10-5S/cm,与纯CeO2在同温度下的电导率同数量级;1123K时σ=2.1×10-3S/cm,小于掺入稀土或碱土氧化物的氧化锆和氧化铈基电解质的电导率.在高温区和低温区ln(σT)与1/T的关系满足斜率不同的二条直线,低温活化能小于高温活化能.固溶体的显微硬度(50g载荷)为572HV.
中图分类号:
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