Ce_(0.8)Gd_(0.2-x)Pr_xO_(1.9)固溶体的合成与表征

利用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、X射线光电子能谱（XPS）和交流阻抗谱对溶胶-凝胶法制备的稀土双掺杂固溶体Ce0.8Gd0.2-xPrxO1.9（x=0,0.02,0.10）的结构和导电性进行了研究.XRD结果表明,经800℃焙烧所得样品都形成了单相立方萤石结构,平均晶粒尺寸在23~30 nm之间;XPS结果表明,样品中Pr离子以混合价态Pr3＋和Pr4＋存在;Raman光谱结果表明,Ce0.8Gd0.2-xPrxO1.9（x=0,0.02,0.10）具有氧缺位的立方萤石结构,Pr离子的掺杂使氧缺位浓度增加;阻抗谱结果表明,稀土双掺杂的固溶体Ce0.8Gd0.2-xPrxO1.9（x=0.02,0.10）的电导率高于稀土单掺杂的固溶体Ce0.8Gd0.2O1.9（σ600℃=1.62×10-3S/cm,Ea=1.12 eV）,其中Ce0.8Gd0.10Pr0.10O1.9的电导率最大（σ600℃=6.15×10-3S/cm）,导电活化能最小[Ea=0.64 eV（〈400℃）,Ea=0.82 eV（〉400℃）],这与样品Ce0.8Gd0.2-xPrxO1.9内部更多的氧离子缺位和小极化子电子导电有关.