共沉淀法合成La₂Ce₂O₇粉体及其作为防晒剂的性能研究

摘要

针对高温固相法合成La₂Ce₂O₇粉体存在合成温度高、反应时间长等问题，以La（NO₃）₃·6H₂O和Ce（NO₃）₃·6H₂O为金属离子源，氨水为沉淀剂，采用共沉淀法成功合成La₂Ce₂O₇粉体。采用同步热分析仪、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）以及扫描电子显微镜（SEM）研究前驱体的转化过程、产物的物相演变和形貌特征；利用紫外–可见光分光光度计测试分析产物的紫外吸收性能；通过光催化降解罗丹明B染料实验评价分析材料的光催化活性。结果表明：La₂Ce₂O₇粉体在300～700℃温度范围处于结晶阶段，500℃时即可观察到明显的细小颗粒或絮状产物，与高温固相法（合成温度1 400℃）相比，共沉淀法的合成温度降低了900℃，500℃下合成的La₂Ce₂O₇粉体具有明显的微孔结构，且分布均匀，禁带宽度更低，紫外吸收性能更佳，较高温固相法提高了21.7%。由于La₂O₃的引入有效抑制了纯CeO₂中活性氧自由基（ROS）的产生，使得材料的光降解率不随光照时间延长而持续下降，最终稳定在15%左右。本研究证明，共沉淀法不仅能显著降低La₂Ce₂O₇粉体的合成温度和反应时间，还能有效优化其作为防晒剂应用的紫外吸收性。

关键词

La₂Ce₂O₇ / 共沉淀法 / 防晒剂 / 紫外吸收性能 / 光催化活性 / 降解率 / CeO₂