燃烧剂对低温燃烧合成Pr-CeO_2粉体结构与性能的影响

摘要

以乙酸铵和柠檬酸为燃烧剂，Ce（NO3）3-6H2O和Pr6O11为主要原料，采用低温燃烧法（LCS）制备了Ce0.95Pr0．5O2纳米晶粉体。用DSC、XRD、SEM及色度测试等手段研究了Ce0.95Pr0．5O2纳米晶微粒前驱体的着火温度、产物晶体结构、晶体形貌及色度。结果表明：乙酸铵和柠檬酸作为燃烧剂的反应前驱体着火温度分别在250℃和300℃左右。两种燃烧产物均为单一的萤石型固溶体。与柠檬酸相比，乙酸铵作为燃烧剂得到的燃烧产物结晶程度更完善、Pr离子进入CeO2晶格的含量更多、呈色更好，且颗粒的团聚程度变小。根据Scherrer公式计算，用两种燃烧剂制备产物的平均晶粒尺寸分别为20-30nm和10-15nm，为纳米晶颗粒。最后得到Ce0.95Pr0.5O2粉体的颗粒尺寸则在200-300nm之间。乙酸铵与硝酸铈的最佳摩尔配比为2：1，柠檬酸与硝酸铈的最佳摩尔配比为3：1。