二氧化铈(CeO2)纳米颗粒尺寸分布分析

二氧化铈(CeO2)经常作为催化剂或催化剂载体使用。其应用包括感光玻璃、自动清洗式烤箱的箱壁和低NOx、CO排放量的汽车发动机。催化剂的性能往往与催化剂颗粒大小有关,测量和控制它们的大小分不是非常重要的。
X射线技术常常用于估计范围在1到100nm之间的纳米粒子的大小。两种技术都可以用于估计纳米粒子大小:小脚X射线散射(SAXS)和X射线衍射(XRD)。两种技术都提供估计的大小,但是使用散射的不同类型和纳米粒子的其他信息可以通过比较两种技术的结果获得。
图1显示了通过XRD图谱拟合获得的CeO2纳米粒子的分析结果。图2显示了通过SAXS图谱拟合获得的相同样品的分析结果。多功能SmartLab X射线衍射仪可用于这两种技术。晶粒尺寸分布分析软件PDXL和SAXS分析软件NANO-Solver分别用于XRD和SAXS分析。

XRD profile fitting analysis results of CeO2 nanoparticles
AXS profile fitting analysis results of the same sample


图1: XRD分析结果

SAXS analysis results
SAXS analysis results


图2: SAXS分析结果

XRD和SAXS的比较被归纳到下表中。这两种方法都表示了纳米微粒和纳米微晶的大小不统一,且有一个尺寸的广泛分布。SAXS法给出了约为XRD两倍大的大小。这表明一个纳米粒子有多个晶粒组成。

Method
Volume Average Size
Size Distribution
XRD
8.1 nm
~ 100%
SAXS
21.0 nm
~87%

这里使用的两种技术提供了纳米微晶粒子的不同视图,通过结合它们可以获得比简单的平均大小更详细的信息。XRD和SAXS技术可用于SmartLab,并且可以使用PDXL和NANO-Solver轻松分析。


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