研究目的
研究掺杂钆的氧化铈纳米颗粒在可见光下增强的光催化活性及室温铁磁性，用于通过光催化水分解制氢。
研究成果
掺杂钆的二氧化铈纳米粒子由于氧空位增加和带隙变窄，展现出更强的产氢光催化活性。其铁磁性行为较弱，且在较高掺杂浓度下受到抑制。研究结果与表征数据高度吻合，为设计高效光催化剂提供了见解。未来工作可优化掺杂浓度并探索其他稀土掺杂元素。
研究不足
该研究仅限于共沉淀法合成的掺杂钆的二氧化铈纳米颗粒，未探索其他合成方法或掺杂元素。磁学测量显示，在较高掺杂浓度下，弱铁磁性以顺磁性为主，表明铁磁有序可能存在潜在问题。由于浓度较低，Gd 4d的XPS分析统计性较差。光催化活性仅在特定条件下（如10%甲醇电解质、300瓦氙灯）进行测试，可能无法代表所有实际应用场景。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用共沉淀法合成样品，通过XRD、TEM、HRTEM、SEAD、SERS、紫外-可见-近红外光谱、XPS、SQUID及光催化水分解测试进行表征。理论模型包括用于计算粒径的德拜-谢乐公式和确定带隙的Tauc方程。
2：样品选择与数据来源：
合成了纯CeO?及Ce???Gd?O?纳米颗粒（x=0.00、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10）。数据通过实验室指定仪器测量获得。
3：10）。数据通过实验室指定仪器测量获得。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括布鲁克D8 Advance衍射仪（XRD）、Technai G2 20 S-TWIN透射电镜（FEI荷兰）、赛默飞DXRxi拉曼成像显微镜（SERS）、岛津UV-3600 Plus分光光度计（紫外-可见-近红外）、Omicron多探针表面分析系统（XPS）、Quantum Design MPMS-3 SQUID系统，以及用于光催化测试的300W氙灯。材料包括硝酸铈铵、六水合硝酸钆、氢氧化钠及负载用铂。
4：实验步骤与操作流程：
合成过程包括将前驱体溶于蒸馏水，加NaOH调节pH至11，搅拌后干燥，500°C退火8小时。表征步骤依次为：XRD结构分析、TEM形貌观察、SERS振动模式检测、紫外-可见-近红外光学性质测试、XPS化学状态分析、SQUID磁性能测试，以及光催化水分解实验（含氢气收集与气相色谱分析）。
5：数据分析方法：
采用ImageJ分析粒径分布，洛伦兹拟合处理拉曼光谱，高斯拟合处理XPS光谱，并通过化学计量计算分析氧空位。
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