烧绿石型富氧相Ce₂Zr₂O₈的Rietveld结构精修及其Raman光谱研究

谢华^1,2，王烈林¹，罗德礼²

1. 西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室2. 表面物理与化学重点实验室

摘 要：采用石墨还原法成功制备了烧绿石型富氧相Ce2Zr2O8,选用缺氧型烧绿石Nd2Zr2O7作为Ce2Zr2O8相前驱体CeZrO3.5的替代物与之进行结构对比分析。实验结果表明:Ce2Zr2O8相中富余氧主要占据前驱体中的氧空位,且氧离子扩散不会破坏原本有序排列的阳离子（Ce/Zr）亚点阵;同时,Ce2Zr2O8相中Zr-O配位体由前驱体中共顶联接的八面体转变为共棱联接的立方体,其反相畴界密度和振动光谱谱带亦较前驱体明显提高。以上结果说明Ce2Zr2O8相结构处于亚稳态,该结构特征有利于氧离子的快速吸附或释放,这为其成为汽车尾气净化剂提供了结构上的可行性,但也说明当An2Zr2O7烧绿石在自辐照条件下向富氧相An2Zr2O8发生转变时,其抗辐照和化学稳定等性能有下降趋势。

关键词：Ce2Zr2O8;有序阳离子;反相畴界;配位体;