γ-Ce2S3的研究进展.pdfVIP

朱振峰 等 ：y-Ce。S。的研究进展 文章编号 ：1001—9731(2013)13—1825—04 一 Ce2S3的研究进展 朱振峰 ，陈观宏，刘 辉 (陕西科技大学 材料科学与工程学院，陕西 西安 710021) 摘 要 ： 详细阐述 了在低温下稳定 7一Ce2S。的不同 Ce2S3的色度值分别为 ：L 一34．59，a 一35．91，b 方法，添加碱金属 、碱土金属、重镧 系、碳或硅，磷酸盐、 一23．99。研究表 明，往 7一CeS。里添加碱金属元素 硼酸盐、少量的钒酸盐或砷 酸盐前驱物 。说 明 了磷酸 Na(n(Na)／n(Ce)一0．2)，能使其红度值 a 提高到 42．76l2] 盐和碱金属为更理想 的添加 剂。同时指 出对 y-CeS。 。 Ce4{-~Ce5d的电子跃迁使 7一Ce2S3的主波 进行氧化物 包覆处理可 以提 高其热稳定性 以拓展 其应 长在 608nm 左右 的位置 ，从而产生红色 。此外，7～ 用领域。制备 出氧化物完全 包覆 的 7-CeS。以及使 用 CeS。的S3p—Ce5d跃迁对紫外线具有较强 的吸收，这 液相 法制备 7一CeS。是未来的发展方 向。 也是 7一CeS。具有抗紫外辐射能力的原因l3]。 关键词 ： 7-Ce。S。；低温稳定 ；包覆 ；应用 中图分类号 ： TQ628．2 文献标识码 ：A F DOI：10．3969／j．issn．1001—9731．2013．13．001 1 引 言 由于 y-CeS。可以作为一种安全 的红色颜料而应 用于塑料等领域，因此 Y-Ce：S。在低温下的稳定得到 了越来越多的研究[1]。轻稀土倍半硫化物有 3种 晶 型 ， ： a—Lnzss p—Lnzss 7一Lnzs。 m m 其 中，相最难合成 。丫相为立方 Th。P 结构[5]， 属于 I4—3d空间群 ，是高温相 ，结构式为Ln。 口。．。。S， 口为金属空位 。Y-CeS。的色泽很好 ，性 能稳定 ，不溶 于水及强碱溶液，易溶于酸并放出H S，它在惰性气体 和还原性气氛中的化学稳定性可达 1500。C，在氧化气 氛 中可达 350℃，成为作为颜料使用 的首选材料 ，是历 年来各 国研究者研究 的重点。 本文是对在低温下 (800℃左右)7一CeS。的不 同稳 定方法及其应用 的一个综述。 2 7一CeS。的基础研究 图2 了一Ce2S3的SEM 图 Fig2SEM imageofcerium sulphide 目前制备 7一CeS。的方法多为在惰性气氛下用 CS 或 H S对 Ce的前驱物进行硫化处理 。图 1为市 3 7-CeS。在低温下的稳定 售 —CeS。的XRD图。从 图 1可以看 出，7一Ce2S。的 3．1 金属元素的影响 衍射峰很明显 ，结 晶性较好 ，但存在极少量 的硫杂质 ， 添加碱土金属元素(特别是 Ca。。)Elo3，能够在低温 这部分杂质是硫化过程 中S。被还原而产生的。可以 下稳定 7一Ce。S。。研究表 明，少量 的碱金属元素 (A— 通过煅烧的方式除去这部分硫杂质。图2为市售 7一 Li、Na和K)有相同的影响 ，但会增加少量 a相、B相变 Ce：S。的 SEM 图，颗粒尺寸较大 ，为 3～10m，颗粒尺 体甚至二硫化物 。晶格 中的全部金属空位可以被碱金 寸分布较均匀 ，但同时也存在一定的团聚现象，这是通 属填满 ，从而形成 A。．Ce Sll ¨]。在这个公式 中， 过固相法制备颜料较为普遍存在 的问题。市