MG和SM共掺杂的CERIA样本CE_0.8SM._0.2-X.米_XO._{2 -δ}（x = 0.05; 0.05; 0.1; 0.15,0.175）通过溶胶 - 凝胶途径使用柠檬酸作为燃料成功地合成。将样品粒料在空气中在1300℃下烧结4小时。通过Archimedes方法确定堆积密度。X射线衍射证实单相立方萤石结构。相对于钐掺杂的二氧化铈材料中的Mg含量增加，相对于Mg含量增加。MG取代导致通过使用Scherer公式的XRD数据确定的晶状体尺寸增加。碱土Mg可用作基于二氧化铈的材料的烧结助剂。Ceria的致密固溶体是IT-SOFC的良好候选电解质材料。

纳米粒子，电解质，氧化铈（Ceria），X射线衍射。

MG和SM共掺杂的CERIA样本CE_0.8SM._0.2-X.米_XO._{2 -δ}（x = 0.05; 0.05; 0.1; 0.15,0.175）通过溶胶 - 凝胶途径使用柠檬酸作为燃料成功地合成。将样品粒料在空气中在1300℃下烧结4小时。通过Archimedes方法确定堆积密度。X射线衍射证实单相立方萤石结构。相对于钐掺杂的二氧化铈材料中的Mg含量增加，相对于Mg含量增加。MG取代导致通过使用Scherer公式的XRD数据确定的晶状体尺寸增加。碱土Mg可用作基于二氧化铈的材料的烧结助剂。Ceria的致密固溶体是IT-SOFC的良好候选电解质材料。

纳米粒子，电解质，氧化铈（Ceria），X射线衍射。

在镧系元素的氧化物中，氧化铈（Ceria，Ceo₂）由于其在纳米尺度的异国特性，研究人员引起了研究人员，它可以存在于两个氧化州，CE³⁺和ce.⁴⁺。它在具有空间组FM3M的面朝中心的立方萤石结构中结晶。Ceria的Frenkel缺陷通过引入宿主Ce原子的外部原子来产生氧气空位，这是催化反应的位点，并使它们候选材料用作燃料电池，催化剂的电解质。Ceria的纳米颗粒具有偏见，包括氧化酶，超氧化物氧化酶和过氧化氢酶，并且在生物领域中被出现为迷人的材料，例如在抗氧化剂，光催化，生物分析等中。固体氧化物燃料电池可以满足对清洁能量的需求（SOFC），其具有三个重要的部件阴极，阳极和电解质。SOFC的化学稳定电解质应在高温高温下致密，高离子电导率和零电子电导率，并且必须具有低欧姆损耗[1]。纳米结构的Ceria具有更多的体积比表面并显示出更多的开放结构并显示出更多的离子电导率。由于其稳定性，Ceria优选在yittria稳定的氧化锆（YSZ）上，即使在与YSZ [2,3]相比，甚至在600-800℃的中间温度下显示出高离子导电性。掺杂碱金属和稀土镧系金属的二氧化铈表明了更多的开放结构，进一步提高了离子电导率[4]。原始电解质材料的成本及其合成起到了重要作用，保持这一点在于稀土金属在稀土镧系中，缺乏掺杂剂，它们可溶于二氧化铈。

使用的一些碱土金属氧化物是CaO，MgO，SRO，稀土氧化物GD₂O._3., Sm₂O._3.可溶于二氧化铈晶格。掺杂氧化铈的合成方法有固相反应法或陶瓷法、水热法、共沉淀法、溶剂热法、溶胶-凝胶法等。本文广泛研究了固体反应法制备的镁掺杂二氧化铈、钙掺杂二氧化铈、钆掺杂二氧化铈(GDC)、钐掺杂二氧化铈(SDC)的烧结温度对密度、孔隙率、结构和电性能的影响[5-7]。钐的电负性和离子半径与氧化铈[8]相近，易于溶于氧化铈的固溶体中，是稀土金属中较好的选择之一。本文讨论了两种不同的二氧化铈掺杂剂和共掺杂剂的溶胶-凝胶自燃烧方法。Mg和Sr掺杂的二氧化铈，采用固相法制备了部分样品，并在1400℃下烧结_0.8SM._0.2-X.米_XO._{2 -δ}(x = 0.00;0.05;0.1;研究了烧结温度对材料密度、结构和光学性能的影响。

用于固态合成，CEO的市售粉末₂，mgo和srco_3.（AR级Sigma Aldrich USA，99.9％纯度）用作原料。用于溶胶 - 凝胶合成CE_0.8SM._0.2-X.米_XO._{2 -δ}，分析级硝酸盐CE（没有_3.）₂6小时₂o，SM（没有_3.）_3.6小时₂O,毫克(没有_3.）_3.6小时₂o（99.99％纯）用作原料。将金属硝酸盐溶解并在Pylex烧杯中在100ml去离子水中混合。柠檬酸（试剂级）用作螯合剂和乙二醇作为凝胶形成剂。在热板上连续加热期间，在约200个燃烧过程中混合发生灰色蓬松粉末。然后将粉末接地并造粒于盘形样品中。CE的样本_0.8SM._0.2-X.米_XO._{2 -δ}(x = 0.00, 0.05, 0.1, 0.15)在1300ºC空气中烧结4h。采用Shimadzu XRD 700 x射线衍射仪，利用Cu Kα辐射(λ= 1.54Å)对颗粒进行x射线衍射(XRD)分析。进一步利用x射线衍射(XRD)数据确定了理论密度和位错密度等物相和结构性能。

散装密度（d_B.）通过灰色原理法测量烧结样品。图1中所示的X射线衍射（XRD）证实了样品的相纯度，CE_0.8SM._0.2-X.米_XO._{2 -δ}(x = 0.00;0.05;0.1;0.15, 0.175)在1300ºC烧结。样品显示单相萤石立方结构，没有任何不清晰的反射。(111)、(200)、(220)、(311)、(222)、(400)和(311)平面对应的衍射峰为CeO形成单相立方萤石结构(空间群Fm3m)提供了明确的证据₂JCPDS卡No 34-0394[9]。采用Scherrer公式(0.9 βCosθ)计算晶粒尺寸。其中λ为x射线的波长(λ = 1.54Å)， β为半宽，以弧度表示，θ为布拉格衍射角[10,11]。晶格参数' a '是用公式(h2 k2 l2) a = 2sin λ + + θ确定的，其中λ是入射x射线的波长和平面的米勒指数(hkl)。理论x射线密度(dth)由nM a N确定，M为分子量，a为晶格常数，Na为阿伏伽德罗数。相对密度%DR的百分比使用%DR = (db/dth) × 100的关系式计算。相对密度随Mg浓度的增加而增加，说明样品具有致密性。在我们早期的[12]研究中，我们观察到二氧化铈基材料的密度随着烧结温度的升高而增加。

在1300℃下烧结的Ce0.8Sm0.2O1.9的平均晶粒尺寸为7.14，可见SDC中Mg的取代导致了晶粒尺寸的增大。离子半径较小的掺杂剂在二氧化铈中的取代使晶格收缩，因此根据维加德定律晶格参数减小。从XRD图中可以看出，Mg的替代导致SDC的峰向更高的角度移动，表明晶格参数降低。晶格参数、密度和晶粒尺寸如表1所示。峰的移动是由于掺杂剂离子半径的不同，在晶体中产生应变。由于Mg, Mg2+ (0.72 Å)的离子半径小于Ce和钐，Ce4+ (0.97 Å) < Sm3+(1.08 Å)， XRD峰向右侧移动，表明晶格参数' a '降低了，如我们之前的工作[10]所述。晶格参数和DR的变化如图2所示。

Sm和Mg的共掺杂导致了铈的密度、晶格参数和晶粒尺寸的变化。碱土金属可以在氧化铈中用作烧结助剂。XRD分析表明，随着Mg浓度的增加，晶格参数降低，相对密度和晶粒增大。