表面稳定的纳米CexZr1xO2固溶体负载在二氧化硅上DOC.docx

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表面稳定的纳米CexZr1xO2固溶体负载在二氧化硅上DOC

表面稳定的纳米CexZr1-xO2固溶体负载在二氧化硅上：

通过X射线衍射，拉曼光谱和高分辨电镜技术表征

BenjaramM.Reddy,*PandianLakshmanan,AtaullahKhan

印度海得拉巴500007印度化学技术研究所无机与物理化学研究部

Ste´phaneLoridant

法兰西学院RECHERCHES河畔拉Catalyse-CNRS，爱因斯坦，69626Cedex的维勒班，法国

CarlosLo´pez-Cartes,TeresaC.Rojas,Asuncio´nFerna´ndez

材料科学研究所（CSIC-UNSE）,西班牙塞维利亚,4109249号

收稿:

2005年3月19日,终稿:

2005年5月13日

CexZr1-xO2固溶体沉积在二氧化硅表面，通过X射线衍射（XRD），拉曼光谱研究光谱（RS），和高分辨率透射电子显微镜（HREM）技术以了解二氧化硅载体和它们的复合氧化物的高温稳定性的作用。

为达到比较的目的，一种未被负载的CexZr1-xO2也会被合成并通过各种技术表征。

CexZr1-xO2/SiO2（CZ/S）（氧化物中摩尔比为1:

1:

2）的合成通过CexZr1-xO2固溶体在二氧化硅胶体通过沉淀沉积法沉积而得，未被负载的CexZr1-xO2（氧化物中摩尔比为1:

1）的制备由共沉淀过程获得，所获得的催化剂进行热处理从773加热到1073K。

XRD测定显示在三相时，在CZ样品中存在Ce0.75Zr0.25O2和Ce0.6Zr0.4O2组分，而在CZ/S样品中有不同比例的Ce0.75Zr0.25O2,Ce0.6Zr0.4O2,和Ce0.5Zr0.5O2。

这些阶段结晶度随煅烧温度升高而升高。

该电池的参数估计表明二氧化铈的晶格收缩，由于锆阳离子的掺入的CeO2单元电池。

拉曼测量结果表明氧空位，晶格缺陷和氧离子的位移存在在这两个系列样品的正常晶格位置上。

高分辨结果显示，在CZ/S样本，一个良好分散的纳米-锆氧化物覆盖在无定形二氧化硅的表面。

通过实验图像的数字衍射分析测定这些晶体的特征表明，该铈-锆氧化物是主要为立方体的几何形状，并表现出较高的热稳定性。

通过热重法测量储氧能力表明大幅提升了氧空位的CZ/S样品的浓度超过未提升的CZ/S样品。

介绍：

在各种基于氧化铈混合氧化物,铈-锆氧化物吸引了太多的关注,成为一个强大的化合物是由于其巨大的科技影响。

多功能的适用性主要是由于它们由氧化铈储氧特性和氧化锆的高度耐火性能结合产生优良的催化性能采用不同的化学计量。

Ce1-xZrxO固溶体的负载与不负载形式已经被用于各种重要的工业反应，　其中包括三向催化，一氧化碳氧化，部分氧化甲烷成合成气,二氧化碳重整甲烷,催化燃烧碳氢化合物,甲醇分解为合成气，蒸汽转化乙醇等等。

现已证实纳米的Ce1-xZrxO2对一些反应过程表现出优异的催化能力，如醇脱水，催化氧化甲烷及一氧化碳的氧化。

最近，Pt/CexZr1-xO2/Al2O3和CuO-CeO2-ZrO2催化体系被证实在氢气及丰富氢气的蒸汽重整产品的存在下可选择性氧化一氧化碳。

Ce1-xZrxO2也能促进与氢气生产的相关过程，例如烃重整和部分氧化。

Ce1-xZrxO2的技术应用正在迅速发展。

相对于氧化铈，氧化铈-氧化锆复合氧化物略显更好的氧化还原性能和更好的热稳定性。

尽管如此，这些不受负载的氧化物在表面区域容易脱落并且在高温应用时结构稳定性会降低。

尽管人们可以找到许多有关不被负载形式的Ce1-xZrxO2制备与表征的文献报道，只有少数的研究专注于受负载的Ce1-xZrxO2体系。

该纳米复合材料的设计，Ce1-xZrxO2相是分散在一个稳定的负载可以代表一个合适的方式来提高这些系统的热稳定性和结构稳定行。

高度分散的纳米氧化铈比二氧化硅有改进的表面面积,更好的热阻和高的储氧容量,这些对成功的催化剂是至关重要的。

迄今为止，相对较少的论文一致力于这个话题，除了最近加入氧化铝对氧化铈-氧化锆混合氧化物的热稳定性及还原反应进行了研究。

目前研究的目的是合成和表征二氧化硅Ce1-xZrxO2（x>0.5）纳米氧化物具有改进物理特性，如高的比表面积，较小的颗粒，以及更好的朝向热烧结电阻。

二氧化硅是最广泛使用的之一由于其优异的耐化学性，热稳定性，和高的比表面积，从而提高散的活性氧化物的高分散性和催化活性。

在本研究中，二氧化硅负载的高比表面积立方氧化铈-氧化锆纳米复合材料首次由沉淀法合成并通过各种热处理了解他们的烧结行为。

为了形成对比，一个CeO2-ZrO2样品也在相同的条件下由共沉淀法制备。

各种样品的物理化学和结构特征是通过使用X-射线衍射（XRD），BET比表面积，差热分析（DTA/TGA），拉曼光谱和高分辨率的透射电子显微镜（HREM）技术进行。

混合氧化物的储氧能力（OSC）也由热重法测定及相关的表征结果。

实验部分

样品准备：

CeO2-ZrO2（CZ）（氧化物中摩尔比为1:

1）由共沉淀法制备，CeZrO2/SiO2（CZ/S）（氧化物中摩尔比为1:

1:

2）由沉积沉淀法合成。

在一个典型的实验中，所需数量铵铈（IV）铵（珞巴化学，GR级）和锆（IV）铵（Fluka公司，分析纯）分别溶于去离子水中并混合在一起。

在后一种情况下，所需要的胶体二氧化硅（Ludox量40重量％，Aldrich公司，分析纯）加入到上述混合物溶液。

稀氨水溶液中加入，在强烈搅拌下滴加直到沉淀完成（最终pH8.5）。

将所得产物滤出，用去离子水洗涤数次，，烘箱中于383k下干燥12小时，然后在773K下的空气中焙烧5小时。

煅烧的样品的部分被再次加热至873，973和1073K在封闭马弗炉5小时。

X射线衍射：

X-射线粉末衍射图案记录在使用Ni过滤的一个西门子D-5005衍射仪铜的KŘ（0.15418nm）的辐射源。

目前，X射线衍射相在样品中鉴定与粉末的帮助衍射文件-国际衍射数据中心（PDF-ICDD）。

Ce的平均晶粒尺寸-锆-氧化物相估计与德拜的帮助用Scherrer公式所有突出的线条和小区参数的X射线衍射数据计算使用标准立方米调整方法最突出的峰值（111）的强度。

拉曼光谱：

拉曼光谱已经达到上粉末在室温下用一个DILORXY谱仪配备了CCD检测器。

在514.53nm处的发射线从氩+离子激光（光谱物理）都集中在在显微镜下样品，分析现场感〜1μ米。

样品上的入射光束的功率为3毫瓦。

这功率被选择因其足够低以避免激光热效应。

采集时间是根据拉曼散射强度变化。

光谱分辨率为约2cm-1.样品的均匀性检查聚焦激横梁上的各个点.

表一：

不同煅烧温度下CeO2-ZrO2和CeO2-ZrO/SiO2中立方Ce1-xZrxO2的比表面积，半宽高，平均晶粒尺寸及晶胞参数的测定

样品比表面积半宽高晶粒尺寸晶胞参数

m2g-1）（2

）（nm）（Å）

XRD测定；XRD最突出峰（111）

高分辨率电子显微镜，高分辨率透射电子显微镜研究，分别由飞利浦CM200和JEOL2000EX电子显微镜0.23和0.21nm的点至点分辨率完成。

对于电子显微镜研究，将样品在乙醇中的悬浮液放置在超声浴中，然后一滴它被支承在多孔碳网格。

一旦溶剂蒸发，留在孔的边界中的碳膜颗粒就会被研究

BET比表面积。

样品的比表面积由MicromeriticsGemini2360仪器测定通过氮气在液氮温度下物理吸附测定。

测定之前，将样品在393K烘箱中干燥12小时，并在原地用氦气冲洗两个小时。

储氧量测量。

样品的潜在OSC是通过在粉末在温度范围573-1073K.的氧的释放特性研究。

样品的重量变化在循环热处理流动氩气或干燥空气用热重（TG）测量。

一个商业NETZSCHTG-DTA分析仪（LUXX，STA409PC，德国）用于此目的。

热循环包括样品有RT加热到1073K，冷却至423K，并再次加热到1073度，没有任何中断。

所有的加热和冷却率分别为5Kmin-1。

样品在第二次加热周期的重量损失被用来测量氧释放性质（δ）。

OSC评价该技术基本类似于之前所述。

结果与讨论

氮气在CexZr1-xO2（CZ）和CexZr1-xO2/SiO2（CZ/S）样品各种温度下煅烧的比表面积列于表1中。

在773K下煅烧CZ/S的采样展品相当高的比表面积172m2g-1，而不负载的锆石样品只有84172m2g-1。

煅烧温度从773升高到1073K，两个系列样品的比表面积都大幅度减少。

CZ/S样品损失35%，而锆石样品呈现出57％的损失。

比表面积随煅烧温度升高而降低是一种普遍现象，由于样品在高温下烧结造成。

从结果可知CZ/S样品烧结过程有些缓慢。

这些样品在煅烧前的TG/DTA分析提供了一些关于二氧化硅在减速分解中的作用和CexZr1-xO2煅烧过程的证据。

如图1所示，两个样品表现出一大两小的失重峰。

主要的低温峰值范围是309-473K，主要是由于未游离吸附的水分流失，以及表面上通过氢键保留的水。

在高温下的次要失重峰是分别由凝胶微孔中的水损失和表面的脱羟基失水造成的。

在CZ/S样品中，从室温加热到625K重量损失16%，从625K到840K损失5%。

然而在840到1273K之间重量只损失0.5%。

它表明，温度范围840到1273K时，CexZr1-xO2混合氧化物在相位和化学组成方面是相当稳定的。

观察CZ样品从室温到926k重量损失23%，其候由926到1273k有0.6%的小损失。

图1：

CexZr1-xO2（CZ）和CexZr1-xO2/SiO2（CZS）未焙烧样品的热重分析图

图2：

不同CexZr1-xO2（CZ）和CexZr1-xO2/SiO2（CZS）样品在不同段饶温度下粉末的X射线衍射图；峰值如下：

*线属于Ce0.75Zr0.25O2+线属于Ce0.6Zr0.4O2，O线属于Ce0.5-Zr0.5O2.

CZ和CZ/S样品粉末在不同的煅烧温度的X射线衍射图谱示于图2a，b。

从图2a可知，CZ样品在焙烧温度为773K下表现出很小的结晶度。

只有一条宽的衍射线是可见的，由于立方萤石型相位有Ce0.75Zr0.25O2（PDFICDD28-0271）组成。

随着煅烧温度升高，可以注意到由于这个阶段更好的结晶，衍射线的强度增强而宽度减少（表1，半宽高），随着煅烧温度升高，可以看到轻微的峰值位置的转变（2õ=28.86-29.10°）这表明,随着粒子的增长成分也发生变化。

这种效果是主要是由于二氧化铈晶胞中锆含量的逐步增加，因为锆离子半径（0.84A）小于铈阳离子（0.97A）的。

在更高的煅烧温度观察到额外的宽的衍射图谱可以被分配给一个组成为Ce0.6Zr0.4O2（PDF-ICDD38-1439）的立方相。

图2b表示CZ/S样品在不同的焙烧温度的衍射图案。

在整个衍射图像CZ/S样品比锆石样品更宽。

同样，在CZ/S中，锆离子逐渐富集到氧化铈单元电池可以观察到煅烧温度的函数。

在773K下煅烧样品表示存在Ce0.75Zr0.25O2阶段。

随着焙烧温度，衍射线强度的增加伴随着轻微的峰位置变化（2õ=28.92to29.18degrees）可被清楚的观察到。

样品在1073K下煅烧会出现Ce0.6Zr0.4O2和Ce0.5Zr0.5O2（PDF-ICDD38-1436）的组成阶段。

在降低煅烧温度,颗粒大小正常小,表面积很大（表1）。

因此表面的能量贡献整个系统总能量的大部分。

在这个状态下Ce0.75Zr0.25O2固溶体是热力学亚稳的。

随着烧结进行和表面积减少，表面能量的贡献变小并可以解释目前研究中观察到的相变化。

最近，Kenevey等报道了相分离的现象，这被认为是表面能量驱动，只要微晶的大小不超过临界尺寸，这种固溶体是稳定的。

当表面能对系统总能量的贡献小到不能使其保持稳定时从而导致了相位分离。

在X射线衍射技术的检测的范围内，没有关于的T-氧化锆或m-氧化锆存在于研究系统的证据。

另外，在CZ/S样本中二氧化硅的X射线衍射特征不明显，这表明载体的无定形性质。

另一由X射线衍射测量观察到的有趣现象时是由于化合物或处于CeO2-SiO2和ZrO2-SiO2.之间的混合相而没有额外的衍射线。

然而，存在处于氧化铈—二氧化硅即Ce9.33-（SiO4）6O2和氧化锆—二氧化硅之间的构型稳定的化学物即ZrSiO4是一个在文献中公认的事实。

这些化合物没出现可以归因于目前研究中采用不同的制备方法和较低煅烧温度。

采用Ce0.75Zr0.25O2图像中最强的衍射线（111），立方指数化和晶胞参数计算已经得出。

CZ和CZ/S样品电池参数的变化作为煅烧温度的函数如表1所示。

从表1中可见晶报的大小随煅烧温度的升高逐渐减小，符合Vegard定律，其中规定，固溶体的晶格常数正比于溶质存在的原子百分比。

锆的原子半径比（r阳离子/R阴离子）为0.59而铈的为0.68，这意味着，锆具有较小的离子半径，并会导致当Ce4+离子被Zr4+离子取代时结晶系统的晶格参数减少。

计算立方晶格参数（表1）在与这些观点一致。

在CZ和CZ/S样品中CexZr1-xO2相的平均晶粒尺寸（DX射线衍射铈）随着煅烧温度的函数总结于表1中。

表1显示CexZr1-xO2固溶体的结晶化主要取决于煅烧温度也取决于二氧化硅的存在。

观察到两种样品的微晶尺寸都随煅烧温度增加而增加，CZ样品增加稍多一些。

总体上，两种样品的微晶增长都是很微弱的。

这里应提到铈-锆-氧化物固溶体微粒尺寸的估计由于成分不均匀性是不确定的。

当使用Scherrer公式，假定粒子尺寸效应是峰展宽的唯一来源。

但是，如果成分不均匀性发生在颗粒中，颗粒大小会被低估。

在更早的报道中，在氧化铈和氧化锆之间产生的固溶体阻碍晶粒生长从而为形成在热力学上更稳定的相铺平了道路。

在CZ/S样品中，预计二氧化硅载体稳定铈-锆-氧化物粒纳米颗粒在其表面并抑制凝固或晶粒生长（烧结）。

与胶体二氧化硅分散系联合使用有一些优势。

第一事实是，胶体分散系对沉积的催化材料反应性较低，因此，与胶体材料发生固相反应的可能性小于与来自可溶性盐的共沉淀物料。

第二，胶体的颗粒是比共沉淀的盐的颗粒较大。

这对最终的催化剂形成更大的气孔和更加开放的结构起重要作用。

因此，氧化铈—氧化锆的共同沉淀随着胶体二氧化硅产量减少在二氧化硅表面形成铈-锆-氧化物晶粒。

然而，这些晶粒在煅烧的影响下能够结合，因此随着煅烧温度升高，在边缘的晶粒尺寸增加。

拉曼转移[cm-1]

图3.CexZr1-xO2（CZ）和CexZr1-xO2/SiO2（CZS）样品在不同焙烧温度下的拉曼光谱

与X射线衍射结果对比，其产生阳离子亚晶格的相关信息，萤石型氧化物结构的拉曼光谱以氧晶格振动为主，这是晶体的对称性敏感，因此，这是一个获得额外的结构信息的潜在工具。

CZ和CZ/S样品在不同煅烧温度下的拉曼光谱收集于图3a,b.总体上两个系列样品的拉曼光谱非常相似。

如图3a所示，CZ样品在煅烧温度733K时的拉曼光谱由一个470cm-1的强带占主导，在600cm-1有少数突出的宽带。

在470cm-1的带可归因于F2g萤石型晶格的拉曼活性。

它可以被视为一个对称的呼吸模式的铈离子周围的氧原子。

CZ/S样品在煅烧温度为773K时的拉曼光谱（图3b）在464cm-1有强的宽带，随着在600cm-1处有宽的驼峰。

正如以前提到的，在464cm-1的是由于对称O-Ce-O的伸缩振动。

根据文献，t-氧化锆（空间群P42/nmc）预计有6种拉曼活性模式（A1g+3Eg+2B1g），而对于立方化铈的萤石结构（空间群Fm3m）只有一个拉曼活性模式。

由于氧化锆，在任何一种样品中观察不到拉曼线，因此用XRD结果证实。

如从图3a，b中观察，F2g带的相对强度随着煅烧温度的增加而增加，这可能是由于氧化铈—氧化锆固溶体在更高的煅烧温度下更好的结晶。

如XRD结果证实的，拉曼频率转到更高的波数是由于增加了氧化铈-氧化锆固溶体中锆的含量。

在CZ样品中观察到的带转移非常微弱（1cm-1）,而在CZ/S样品中为（6cm-1）,当CZ/S样品在10763K煅烧明显形成Ce0.6Zr0.4O2阶段可以观察到超过6cm-1的转移。

整个拉曼谱带，CZ/S样品的比CZ的宽。

CZ/S样品的拉曼峰宽度归因于二氧化硅载体的存在。

应该提到的是拉曼谱带的强度取决于几个因素，包括颗粒尺寸和形态。

从文献也知道烧结的样品在高温条件下烧结导致形成氧气空位，从而扰乱了局部M-O键的对称导致对称性的选择规则的缓和。

在600cm-1存在一个弱且不太突出的宽带可以归结为二氧化铈的一个非简并的拉曼无效LO模式，它的产生是由于对称规则松弛如上所述。

特别地，随着煅烧温度增加，锆的取代进入氧化铈晶格产生了氧空位，其导致这一谱带出现。

在煅烧温度为1073K，300cm-1出现一个弱带，归因于氧原子从萤石晶格中的理想位置发生位移。

从拉曼的结果显而易见在两种样品中CexZr1-xO2阶段大多是在立方形式并没有表现出任何四角修改的迹象。

对每一个样品，光谱被记录在几个点,　没有发现谱带位置转移或是宽度变化。

这观察清楚地明CZ和CZ/S样品是同类的。

在CZ/S样品中，正如文献记录的，二氧化硅没有表现出任何拉曼特征。

这给了一个印象，就是在基片支撑的二氧化硅构成其中一部分该氧化铈-氧化锆固溶体被分散。

由于在本研究中采用的制备方法预计可能会导致得到这种材料。

在XRD衍射测量结果中没有任何其他的拉曼特征提供了一个二氧化硅与氧化铈及氧化锆形成复合物的推论。

图4.CexZr1-xO2样品在773K时的TEM图像图5.CexZr1-xO2样品在1073K时的TEM图像

为了确定从XRD和RS测量得到的结果，并探讨在原子尺度的结构演变，对一些选择的代表性样品进行了常规TEM和HREM研究。

CexZr1-xO2样品在煅烧温度为773K和1073K的TEM代表性图片分别为图4和图5.这些和其它显微图（未示出）的分析表明，随着焙烧温度从773升到1073K时，晶粒尺寸从5nm增大到10nm。

样品在焙烧温度为773K的代表性高分辨图像和电子衍射图（DDP）应于该图像的一个单个粒子都显示在图6中。

样品在1073K煅烧时刻观察到相识的高分辨图像。

平面间的间距值为3.0,2.6，3.0.

图6.CexZr1-xO2样品在773k时的高分辨图像和电子衍射图（DDP）

测量标记点1,2,3（图6）可以被分别分配到立体结构的平面族（11-1），（200）和（1-11），电子衍射图的几何形状与[011]晶带轴一致。

根据以往的文献报告，立方萤石的电子衍射图案结构是由前三个电子衍射环的存在表示，对应于ca的平面间的间距为3.1（111）2.7（200），和1.9（220）Å。

另外两个可能的相，四方和单斜表现出电子衍射或非常接近这些立方间距，也有额外的反射。

四方相额外的间距是在2.1，且可能是2.3，3.7，和5.3（最后三个可能失去活性），单斜晶系于2.0-2.3，3.7，和5.1Å。

这些间距应被视为近似，因为它们会随样品的Zr含量不同而略有不同。

例如，该点在5.3和5.1A将很难明确地分开。

没有任何其它的间隔清楚地表明铈-锆-氧化物体系中存在立方修饰。

考虑到由于部分Ce4+离子被更小的Zr4+取代导致晶格的轻微收缩，该样品的萤石型的电子衍射图是相当明显的。

整个CexZr1-xO2样品展示出图像的只有立方结构。

图7CexZr1-xO2/SiO2样品在733K时的TEM图像及相应的SAED图

图8CexZr1-xO2/SiO2样品在1073K时的TEM图像及相应的SAED图

CZ/S样品在煅烧温度773K和1073K的透射电子显微镜图像及其相应的选区电子衍射图像（SAED）分别示于图7和图8中。

仔细观察图像发现存在晶体（〜5纳米）以不同的分散在非晶体中。

在这两种情况下，电子衍射图形的环的扩展解释了这样小的随机取向的混合氧化物颗粒的存在。

这些反射的位置，在不负载样品的情况下，指出了几乎只有立方结构的存在。

图9和10分别显示了CZ/S样品在773K和1073K下的高分辨图像。

主要观察到非常小的铈-锆氧化物颗粒很好的分散在无定型氧化硅的表面。

即使温度超过1073K，铈-锆氧化物颗粒的尺寸没有明显的增加。

这些结论是从实验图像的观测和选区电子衍射图分析推出的。

显微镜中出现的条纹是考虑到CexZr1-xO2纳米晶粒晶体间距的鉴定。

在非常小且很好地分散在非晶硅上的颗粒上大约3Å的格子条纹被广泛观察。

因此，结合X射线衍射，拉曼光谱，高分辨电镜研究提供了CeO2-ZrO2混合氧化物负载在二氧化硅和不负载在二氧化硅上的催化剂结构变化的重要信息。

图9.CexZr1-xO2/SiO2样品在773K时的高分辨图像

图10.CexZr1-xO2/SiO2样品在1073K时的高分辨图像

CZ和CZ/S样品在773K焙烧的储氧潜能通过热重量分析进行评价。

失重百分比及相应的氧空位浓度或储存能力（

）列于表2。

参数δ为给定样品在一系列实验条件下形成氧空位的数量。

从表2可知，与不负载二氧化硅的CZ样品相比，CZ/S样品的储氧能力有明显提高（样品数量相同）。

因为在本研究中，二氧化硅被发现在实验条件下没有OSC性能，所以可以说是负载在高表面积的二氧化硅上高度分散且稳定的纳米CexZr1-xO2氧化物负责样品的OSC的提高，这与X射线衍射和高分辨电镜结果一致。

将结果与来自文献的其它体系表明，二氧化硅负载的CexZr1-xO2展现出相当不错的OSC性能。

根据文献报道，纳米氧化铈与散态氧化铈相比有较低的能量减少，对更高缺陷的群体是可靠的。

通过CexZr1-xO2负载在二氧化硅上，由纳米氧化物的烧结导致的不希望的失活会被最小化，因此形成热稳定的OSC系统。

总之，非常适合氧化还原反应热力学要求的材料，例如那些由三效催化剂做媒介的，可通过CexZr1-xO2混合氧化物负载在二氧化硅上获得。

将这些负载纳米氧化物的技术应用于重要的催化反应的进一步工作正在积极进行中。

表2：

通过热重分析测定负载SiO2与不负载SiO2的CeO2-ZrO2样品失重百分比及相应的氧空位浓度或储存能力（

）

样品重量损失（%）

煅烧温度为773K

结论

（1）通过采用沉积沉淀法，制备高度分散的纳米CexZr1-xO2（摩尔比1:

1）固溶体负载在二氧化硅的表面。

为了达到对比的目的，通过共沉淀法合成不负载的纳米CexZr1-xO2。

为评价对温度的稳定性，这些氧化物进行从773K到1073K的热处理并采用X射线衍射，拉曼和高分辨技术进行检测。

二氧化硅载体对CexZr1-xO2结构的影响及其热稳定性是主要考虑的。

（2）XRD测定结果显示在CZ样品中存在Ce0.75Zr0.25O2和Ce0.6Zr0.4O2组分，而在CZ/S样品中有不同比例的Ce0.75Zr0.25O2,Ce0.6Zr0.4O2,和Ce0.5Zr0.5O2，结晶度与氧化锆富集相的形成随煅烧温度升高而增加。

（3）从XRD结果估计晶胞参数表明由于Zr4+离子团进入氧化铈晶胞，随着煅烧温度升高，氧化铈晶格收缩。

（4）基于CexZr1-xO2一般的萤石结构的拉曼测定结果表明在两组样品中都存在氧空位/Ce3+，晶格缺陷及氧离子从正常的晶格位置发生偏移。

（5）高分辨率结果显示，在CZ/S样品中，纳米铈-锆氧化物可很好地分散在无定形二氧化硅表面。

负载上去的混合氧化物微粒的尺寸很小（~5nm），即使是经过1073