采用水熱法合成了菱形二氧化鈰（CeO₂）發(fā)光材料。采用X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）、X射線光電子能譜（XPS）、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV-Vis）、選區(qū)電子衍射（SAED）和熒光分光光度計(jì)（PL）研究了制備樣品的晶體結(jié)構(gòu)、形貌、電荷態(tài)、結(jié)晶度、光學(xué)和發(fā)光性質(zhì)。XRD及XPS分析發(fā)現(xiàn),二氧化鈰發(fā)光材料存在大量吸附氧,氧空位濃度為1.723 7×10²⁰cm^-3。光學(xué)性質(zhì)分析表明,二氧化鈰發(fā)光材料在400 nm以下具有強(qiáng)的光吸收能力,其光學(xué)帶隙（Eg）值為3.19 eV。熒光光譜分析顯示,在202 nm波長(zhǎng)的光激發(fā)下,能獲得460、470、540、580 nm熒光發(fā)射峰,其色度坐標(biāo)值為（0.188,0.243）�；趯�(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析,提出了相應(yīng)的發(fā)光機(jī)理。 

【文章來(lái)源】：無(wú)機(jī)鹽工業(yè). 2020,52(06)北大核心CSCD

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水熱法合成CeO2的XRD譜圖

基于MDI Jade 6軟件結(jié)構(gòu)精修和理論計(jì)算的結(jié)果，利用Materials Studio 4.0軟件可獲得CeO2晶體結(jié)構(gòu)圖。CeO2是一種具有螢石結(jié)構(gòu)的立方相晶體，該結(jié)構(gòu)的晶體主要由面心立方晶胞的陽(yáng)離子和占據(jù)八面體空間的陰離子組成，見(jiàn)圖2。從圖2看出，每個(gè)Ce離子與O離子的8個(gè)最近鄰位置配位，每個(gè)O離子與最近的4個(gè)Ce離子配位。2.2 表面形貌和電子衍射分析

圖3為水熱法合成CeO2的SEM照片。從圖3看出，該樣品主要由菱形的大顆粒和一些晶粒尚未長(zhǎng)大的小顆粒組成。大的菱形顆粒的直徑超過(guò)200 nm，這一結(jié)果與XRD計(jì)算的結(jié)果有所不同。盡管如此，卻與XRD獲得的結(jié)果不矛盾。其一，XRD計(jì)算的是晶粒，而SEM觀察到的是顆粒，而顆粒是由許多小晶粒組成；其二，在采用謝樂(lè)公式對(duì)晶粒進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中，是將所獲得樣品近似為球形顆粒計(jì)算的，故結(jié)果出現(xiàn)較大偏差。由于結(jié)晶度會(huì)對(duì)CeO2衍射峰半峰寬產(chǎn)生影響，因此通過(guò)選區(qū)電子衍射（SAED）檢驗(yàn)了CeO2結(jié)晶度。圖4為水熱法合成CeO2的SAED圖。從圖4看出，電子衍射圖包含5個(gè)明顯的衍射環(huán)。經(jīng)Digita Micrograph軟件作圖可知，晶面間距為0.311 99、0.270 49、0.192 01、0.162 98、0.119 99、0.103 98 nm，對(duì)應(yīng)的晶面指數(shù)分別為（111)(200)(220)(311)(420)(511）。經(jīng)分析表明，采用水熱法合成的CeO2具有較好的結(jié)晶度。

【參考文獻(xiàn)】：
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