镨掺杂氧化铈的沉淀法合成与导电性能研究

采用碳酸盐共沉淀法合成Ce0.8Pr0.2O1.9粉体,并用交流阻抗谱法研究其导电性能。结果表明,经600℃热处理即可合成出单一萤石结构的超微细粉体(～200nm),1400℃烧结后其相对密度达到97%。在测试温度为800℃时,Ce0.8Pr0.2O1.9的电导率为2.0×10-1S.cm-1,在400～550℃和550～800℃范围内的导电活化能分别为0.79eV和0.42eV。

固体电解质Ce_(0.9)Er_(0.1-x)Pr_xO_(1.95+δ)的微观结构及电性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了固体电解质Ce0.9Er0.1-xPrxO1.95＋δ（x=0.02-0.08）,利用X射线粉末衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、拉曼光谱（Raman）、X射线光电子能谱（XPS）和交流阻抗谱研究了样品的微观结构和电性能.XRD结果表明,800℃煅烧的所有样品均形成了单相立方萤石结构;Raman光谱结果表明,Ce0.9Er0.05Pr0.05O1.95＋δ具有氧缺位的立方萤石结构;XPS分析表明,Ce0.9Er0.05Pr0.05O1.95＋δ存在氧缺位,Pr3＋离子和Pr4＋离子共存;AFM观测结果表明,1300℃下烧结的样品比1400℃下烧结的样品致密;交流阻抗谱结果表明,Pr掺杂量x=0.05时,Ce0.9Er0.05Pr0.05O1.95＋δ的电导率最高（σ600℃=1.34×10-2S/cm,Ea=0.90 e V）,比未掺杂Pr的Ce0.9Er0.1O1.95（σ600℃=8.81×10-3S/cm,Ea=0.92 e V）提高了52%,说明在Ce0.9Er0.1O1.95中适量掺杂Pr可提高材料的电导率,降低活化能.

Activation of small molecules over praseodymium-doped ceria

Praseodymium can modify the properties of ceria (CeO2), changing the electronic structure, reducibility and catalytic behavior. Oxygen vacancies in the ceria-based samples can activate C–O and C–H bonds of small molecules such as CO2 and propane. Partially reduced Pr/CeO2-x can selectively activate C–H of propane, giving a propylene selectivity of ca. 75% at a propane conversion of 5% to 10%. Excess reduction of Pr/CeO2-x induces coking reactions during propane dehydrogenation, resulting in fast catalyst deactivation.

pH值对共沉淀-水热法合成Pr-CeO_2粉体性能的影响(英文)

以Ce(NO_3)_3·6H_2O、Pr_6O_(11)为原料,聚乙二醇为表面分散剂,采用共沉淀剂-水热法制备了Pr-CeO_2纳米粉体。采用X射线衍射仪、比色计、Raman光谱、透射电镜研究了不同pH值对粉体晶体结构、呈色性能和形貌的影响。结果表明:碱性水热环境下,Pr部分溶解于CeO_2晶格。易生成分散性较好的小晶粒。酸性水热环境下,晶粒的发育更完善,晶粒尺寸变大,Pr在CeO_2晶格中的溶解度增大,氧空穴浓度也增大。