研究目的
研究LaxCe1?xO2?δ(x = 0.05, 0.15)体系的结构-性能关联,重点关注其结构特性、催化性能、可见光驱动光催化性能及离子导电性。
研究成果
研究表明,掺杂三价镧离子的二氧化铈纳米颗粒及陶瓷材料具有优异的相纯度、理想的化学计量比,并展现出包括光催化活性与离子电导率在内的增强型功能特性。其中15%镧离子掺杂量的二氧化铈表现出最优越的光催化性能和最高的离子电导率,使其在催化反应和固体氧化物燃料电池领域具有应用前景。
研究不足
该研究仅限于LaxCe1?xO2?δ(x = 0.05, 0.15)体系。未探究更高掺杂浓度及其他掺杂元素的影响。光催化活性测试仅在可见光和碱性条件下进行。
1:实验设计与方法选择
纳米颗粒采用共沉淀法合成。研究包括结构表征、催化与光催化性能评估以及离子电导率测量。
2:样品选择与数据来源
制备了LaxCe1?xO2?δ(x = 0.05, 0.15)样品。数据来源于热重分析、ICP-OES、XRD、拉曼光谱、BET分析、H2-TPR、紫外-可见分光光度法、场发射扫描电镜和阻抗分析仪。
3:实验设备与材料清单
六水合硝酸铈、六水合硝酸镧、氨水、Milli-Q水、亚甲基蓝染料、STA 449 F3热重分析仪、Varian 720-ES ICP-OES、Rigaku TTRX-III X射线衍射仪、STR 500 Airix共聚焦拉曼光谱仪、Quantachrome ASiQwin用于BET分析、Quantachrome TPRwin v3.52用于TPR、岛津UV-2600紫外-可见分光光度计、JEOL JSM-7100F场发射扫描电镜、AUTOLAB ECO CHEMIE阻抗分析仪。
4:实验流程与操作步骤
通过共沉淀法合成纳米颗粒,850°C煅烧后压片,1580°C烧结。表征包括热分析、元素分析、物相分析、拉曼分析、比表面积测量、微观结构分析、催化还原性能、光催化活性测试及离子电导率测量。
5:数据分析方法
数据分析包括计算降解效率、通过阻抗分析测定离子电导率,以及解读XRD、拉曼和SEM结果。
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X-ray diffractometer
Rigaku TTRX-III
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