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通过热处理调控Eu3+:CeO2-SiO2纳米粉体的结构与光学参数

DOI：10.1007/s12633-018-0041-8 期刊：Silicon 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 采用溶胶-凝胶法制备了纳米晶Eu3+:CeO2-SiO2粉末样品。该工艺适合大规模生产且具有成本效益。通过多种互补技术对不同温度退火的样品进行表征。X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)证实形成了具有均匀分布的立方萤石结构CeO2纳米晶。利用德拜-谢乐公式计算得出不同退火样品的平均纳米晶尺寸分别为3、7和15 nm。将计算所得纳米晶尺寸与W-H图谱及TEM柱状图进行对比，发现衍射峰半高宽随温度升高而减小导致纳米晶尺寸增大。傅里叶变换红外光谱(FTIR)提供了样品中不同化学基团/键合的重要信息。研究表明：当固定掺杂浓度时，通过调控退火条件可定制纳米粉体的粒径、形貌和带隙能。通过对比吸收光谱及相应带隙能发现，热处理后吸收光谱出现红移现象。制备的纳米粉体光学吸收边向低能方向移动，增强了其在可见光区（特别是光催化活性）的应用潜力。
作者： Neelam Rani，Rachna Ahlawat
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过热处理研究Eu3+:CeO2-SiO2纳米粉体的结构与光学参数以增强其在可见光区的光催化活性。

研究成果

该研究成功证明，热处理可调控Eu3+:CeO2-SiO2纳米粉体的结构与光学参数，从而增强其在可见光区的光催化活性。研究发现，随着退火温度升高，带隙能降低，这归因于Ce3+离子和氧空位的存在。

研究不足

该研究仅限于热处理对Eu3+:CeO2-SiO2纳米粉末结构和光学性质的影响。未探究高温（>1000°C）下可能发生的颗粒团聚及稀土硅酸盐形成对性质的改变。

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