CeO2-ZrO2系统的高压固态反应和性质

以化学共沉淀法制备的CeO2和ZrO2纳米微粒为前驱体,在高压高温(3.1GPa,1073K)下合成了单相Ce0.5Zr0.5O2面心立方固溶体,固溶温度明显低于常压下的固态反应温度.结构分析表明,立方Ce0.5Zr0.5O2固溶体在773K以下是热稳定的.EPR结果显示Ce0.5Zr0.5O2固溶体中Ce离子完全以Ce4+形式存在,773K退火也不引起Ce4+向Ce3+的还原.阻抗谱测量表明固溶体是离子导体,823K时,电导率δ=1.2×10-5S/cm,与纯CeO2在同温度下的电导率同数量级;1123K时,δ=2.1×10-3S/cm,小于掺杂的氧化锆和氧化铈基电解质的电导率.在高温区和低温区ln(δT)与1/T的关系满足斜率不同的两条直线,但低温活化能小于高温活化能.对实验结果进行了讨论.