水热法合成胶囊状CeO2及其室温铁磁性

摘要

为研究CeO2室温铁磁性起源,实验采用水热法,以Ce(NO3)3·6H2O为铈源,CO(NH2)2为沉淀剂,PVP为表面活性剂,HNO3调节溶液酸碱度,通过改变尿素用量制备CeO2产物.当尿素量为8 mmol时,产物为胶囊状CeO2,长200～300 nm,直径100～150 nm.通过X射线衍射仪(XRD)表征产物结构,扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征产物形貌,X射线衍射能谱(XPS)、荧光光谱(PL)和震动样品磁强计(VSM)对产物组成化学态、发光性质和磁性进行表征分析.测试结果表明:制备产物为纯净CeO2,不存在其他杂质,产物晶格膨胀,晶格常数比理论值偏大,产物中存在氧缺陷和+3价铈离子;在室温情况下胶囊状CeO2具有铁磁性质,矫顽力(Hc)为170 Oe,饱和磁化强度(Ms)为0.081 emu/g,这个结果比一些磁性粒子掺杂CeO2的值要高;结合测试结果表明胶囊状纯净CeO2具有室温铁磁性是由于产物中氧空位与Ce3+离子的存在引起的.