烧绿石型富氧相Ce2 Zr2 O8与缺氧相Nd2 Zr2 O7的振动光谱及XPS对比研究

摘要：

采用石墨还原法成功制备了富氧相Ce2 Zr2 O8，选用缺氧相Nd2 Zr2 O7替代其前驱体CeZrO3．5＋δ进行结构对比分析，利用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、红外光谱（IR）及X射线光电子能谱（XPS）对样品体、表晶体结构进行表征。XRD结果表明，Ce2 Zr2 O8相具有典型烧绿石结构特征，表征Ce／Zr 阳离子有序排列的超结构峰非常明显，但其Zr-O配位体由前驱体中的[ZrO6]八面体转变为[ZrO8]立方体，[ZrO8]配位体形成大大降低了Ce2 Zr2 O8的结构稳定性。Raman和IR结果表明，Ce2 Zr2 O8相的振动光谱谱带比其前驱体替代物Nd2 Zr2 O7显著增多，说明氧离子的富集导致Ce2 Zr2 O8相中某些振动简并峰消除简并，该结果进一步证实了其结构对称性较前驱体更低。XPS结果表明，Ce2 Zr2 O8相表面Ce（Ⅳ）特征峰（916．3 eV）非常明显，没有Ce（Ⅲ）特征峰（885 eV）出现，说明该相前驱体中的Ce3＋已被完全氧化成Ce4＋；Ce2 Zr2 O8相中Zr（3d）结合能与萤石相Gd1．2 U0．8 Zr2 O7＋y接近证实其表面形成了与体相一致的[ZrO8]配体；O（1s）低位结合能升高表明Ce2 Zr2 O8体相氧种介于晶格氧和吸附氧之间，高位氧峰出现说明其表面含有吸附氧，吸附氧与Ce2 Zr2 O8体相结合强度介于CeO2和Nd2 Zr2 O7之间。

关键词：Ce2Zr2O8、富氧相、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱

分类号：O731;TL93(晶体物理)

资助基金：国家自然科学基金项目21101129;四川省教育厅一般项目14ZBD114

在线出版日期：2014-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1518-1523