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稀土硫化铈颜料的合成及其性能研究
稀土硫化铈颜料的合成及其性能研究
摘要
稀土硫化铈颜料是一种重要的无机颜料，具有优异的着色性能和稳定性。本文以制备稀土硫化铈颜料为目标，利用水热法合成了硫化铈纳米颗粒，并通过X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和紫外-可见分光光度计（UV-Vis）对合成颜料的物相结构、形貌和光学性能进行了表征。研究结果表明，以Ce（NO3）3•6H2O为前驱体，Na2S为还原剂，在水热反应条件下成功合成了具有单斜晶型的硫化铈纳米颗粒。所得样品颗粒呈现出规则的形貌，平均粒径为50nm。通过调节反应条件，可以控制硫化铈颗粒的粒径和形貌。此外，硫化铈颗粒具有较好的分散性和稳定性。其紫外-可见吸收光谱显示出较强的吸收峰位于300-400nm范围，可应用于染料、油墨等领域。因此，稀土硫化铈颜料具有良好的应用前景和潜力。
关键词：稀土硫化铈颜料；合成；性能；纳米颗粒；光学性能
1.引言
稀土硫化铈是由稀土元素铈和硫化物离子组成的化合物，具有较高的化学稳定性，常用于制备无机颜料。随着纳米技术的发展，纳米颗粒因其特殊的结构和性能引起了广泛的关注。本研究旨在通过水热法制备稀土硫化铈纳米颗粒，并研究其物相结构、形貌和光学性能。
2.实验方法
2.1合成稀土硫化铈纳米颗粒
将一定量的Ce（NO3）3•6H2O溶解在适量的去离子水中，加入一定量的Na2S溶液作为还原剂，调节溶液的pH值至9，然后在水热反应条件下反应2小时，将所得沉淀进行离心、洗涤和干燥处理，最终得到稀土硫化铈纳米颗粒。
2.2表征
利用X射线衍射仪对样品的物相结构进行表征；透射电子显微镜观察样品的形貌和尺寸分布；紫外-可见分光光度计测量样品的吸收光谱。
3.结果与讨论
3.1物相结构分析
X射线衍射仪的测试结果显示，所制备的硫化铈纳米颗粒具有单斜晶型，晶胞参数为a=5.41Å，b=7.85Å，c=8.62Å，β=90.02°。硫化铈晶体结构的单斜相与标准数据匹配良好。
3.2形貌和尺寸分析
透射电子显微镜观察结果显示，所得硫化铈纳米颗粒呈现出规则的球形形貌，平均粒径为50nm。通过改变反应条件，如反应温度和反应时间，可以控制硫化铈颗粒的粒径和形貌。
3.3光学性能分析
紫外-可见分光光度计测试结果显示，所制备的硫化铈纳米颗粒在可见光范围内均有较强的吸收。吸收谱呈现出一个明显的吸收峰位于300-400nm范围，表明硫化铈颗粒具有较好的光学吸收性能。这使得稀土硫化铈颜料可以应用于染料、油墨等领域。
4.结论
本研究成功合成了具有单斜晶型的稀土硫化铈纳米颗粒，并对其物相结构、形貌和光学性能进行了表征。所得硫化铈颗粒具有规则的形貌、较小的粒径、良好的分散性和稳定性。硫化铈颗粒在可见光范围内具有较强的吸收峰，适用于染料、油墨等领域。因此，稀土硫化铈颜料具有良好的应用前景和潜力。
参考文献：
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