溶胶凝胶法制备CexPd1-xO2-δ纳米晶的结构表征及紫外拉曼光谱研究

摘要

通过溶胶凝胶法合成了CexPd1-xO2-δ (x=1,0.7,0.5,0.3)系列纳米晶,X射线衍射(XRD)结果显示所得晶体为立方相.X射线光电子能谱(XPS)测试结果显示Pd的价态有Pd4+,Pd2+及Pd0,其中Pd4+的出现说明形成了固溶体结构.结合高分辨透射电镜(HRTEM)、XRD和Raman光谱数据,发现掺杂物的物相中含有PdO.HRTEM谱图显示CeO2表面分布有Pd单质,说明形成固溶体后高温导致晶格中的Pd析出.对系列化合物分别进行可见光拉曼谱(λex=532 nm)和紫外光拉曼谱(λex=325 nm)测试,并采用归一化法对比PdO的峰面积及CeO2的峰面积,发现紫外光谱下CeO2的F2g峰得到增强,同时还在593 cm-1,1170 cm-1,1750 cm-1处出现三个峰,分别归为CeO2本征纵向光学吸收LO(longitudinal optic),2LO和3LO,该现象由于共振拉曼效应导致的.结合紫外拉曼光谱,对不同比例Pd掺杂的CeO2纳米晶中的氧缺位进行了量化研究.结果表明,随着Pd掺杂量的提高,氧缺位浓度逐渐增加,这与XPS测试结果的趋势基本一致.