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对Pr-CeO_2红色稀土颜料中Pr价态及呈色机制的研究

朱振峰  王若兰  周燕  
【摘要】:以Ce(NO3)3·6H2O,Pr6O11为主要原料,利用低温燃烧合成法(简称LCS),在250℃引燃合成了具有纳米晶粒的Pr-CeO2红色稀土颜料。通过XRD,XPS,SEM对LCS法制备出的Pr-CeO2红色稀土颜料进行了测试分析,研究了Pr在CeO2晶体中的价态及该颜料的呈色机制。结果表明:Pr掺杂进入CeO2晶格,形成固溶体,为单一相的萤石型结构。该固溶体中未发现+4价的Pr,而主要是以+3价的形式存在于Pr-CeO2固溶体中。由于Pr3+取代CeO2晶体中的Ce4+,并产生氧离子空位,导致晶格畸变,自由电子陷落在氧离子空位中而形成缺陷,即形成氧离子空位的杂质色心,使晶体能够吸收波长在600 nm周围的光,从而呈现出红色色调。

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