植物自掺杂氮二氧化铈的制备及其氧缺陷成因

摘要

选取2种具有金属与氮的卟啉结构植物叶片(三叶草、夹竹桃)为氮源,经过盐酸浸泡、Ce3+盐浸泡、干燥和500°C烧结,得到掺杂氮二氧化铈;通过X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪分析其相结构及成分和氧缺陷.结果表明:所得掺杂氮二氧化铈具有立方萤石结构;由植物叶片烧结所得二氧化铈中含有氮,且其氧缺陷含量高于纯二氧化铈样品;以植物叶片为氮源可实现对二氧化铈的氮掺杂,并提高其氧缺陷含量.这归因于氮掺杂所引起的电性不平衡、氧缺陷形成能下降、氧缺陷稳定化及晶格畸变等因素.此方法避免了人工掺杂氮方法所需的昂贵设备及有毒含氮化学试剂的使用,有望推广到一般掺杂氮金属氧化物的制备中.