铈 • 镧系稀土元素

铈元素 XPS 主峰:Ce3d
干扰峰:Ba MNN
常见化学状态的结合能:

化学状态结合能 Ce3d5/2
氧化铈 (IV)~882 eV
氧化铈 (III)~880 eV

氧化铈 (IV) 结合能参考值源自“Ce3+ 和 Ce4+ 氧化物参比样品的同步辐射 XPS 数据(美国橡树岭国家实验室,http://www.ornl.gov/sci/schcg/spectroscopy.htm)”

实验信息

  • 采集整个 Ce3d 区域,尽可能简化数据解读。

XPS 光谱解读

  • Ce3d 区域具有明显的自旋轨道分裂峰 (Δ=18.6 eV)。
    • 每个自旋轨道分裂峰通过多重劈裂进一步分裂。
    • “不要对其进行峰拟合——只是进行比较,也可以进行非线性最小二乘法拟合 (NLLSF)”
    • 例如,即使只有一个化学态,纯 CeO2 样品的 Ce3d 光谱将有六个可见峰。

  • 区分 Ce(IV) 和 Ce(III) 两种化学态最直接的方法是将整个 Ce3d 峰与参考数据进行比较(见下文)。
    • Ce(III) 和 Ce(IV) 谱图具有不同的多重劈裂峰。
    • Ce(IV) 在917 eV处出峰,但 Ce(III) 谱图在相应处不出峰。

基本信息说明

  • 常见氧化态:Ce (III) 和 Ce (IV)

资源

  • [1] Beche et al., Sur f .In t er f ace An al.2008; 40:264–267

crystal structure关于本元素

符号:Ce
发现时间:1803年
命名起源:Ceres
外观:灰色
发现人:W. von Hisinger
来源于:独居石、褐帘石

熔点:1068 K
沸点:3633 K
密度 [kg/m3]:6689
摩尔体积:20.69 × 10-6 m3/mol
质子/电子:58
中子:82
壳层结构:2,8,18,19,9,2
电子构型:[Xe]4f15d16s2
氧化态:3,4
晶体结构:六方晶系

铈命名源自矮行星谷神星,是一种柔软的金属,可锻造,有延展性。用刀刮铈时很可能点燃铈,并且铈能够在65-80℃的空气中自燃,火焰具有毒性。当铈引起火灾时,不应用水灭火,因为其能与水发生反应,产生氢气。虽然铈被称为稀土金属,但实际上并不稀有。有大量铈可用,甚至比铅更丰富。该元素广泛用于制造铝合金和耐热合金。

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