《表2 1350℃锻烧制备SmxSi1-xC表征结果Tab.2 Characterization of SmxSi1-xC calcined at 1350℃w ith different dopin

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《以沉淀白炭黑为硅源合成钐掺杂碳化硅的研究》

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图4是不同Sm/Si摩尔比1350℃煅烧所制备样品的XRD谱。从图4可以看到所有样品的XRD谱基本一致，都有3个较强衍射峰，与PDF卡片（PDF#73-1708）对照，它们分别与β-SiC的（111）、（220）以及（311）晶面的衍射对应，这说明所制备样品均为β-SiC。除此之外，掺杂样品的XRD谱中还存在SmF3，这是由于掺杂硝酸钐未完全进入碳化硅，在纯化过程中与HF反应生成SmF3沉淀物。表2列出了对图4谱图进行精修后得到的晶胞参数a。从表2可以看到，随着Sm/Si摩尔比增大，3个衍射峰的衍射角均变大，晶胞参数渐次减小。这表明Sm确实进入了晶格，而且随着配比中硝酸钐量的增加，在相同温度下进入晶格的Sm原子增多。这是因为Sm3+的离子半径为0.096 nm，Si的原子半径为0.111 nm，Sm取代Si进入晶格势必引起晶格常数减小。表2中还列出了不同Sm/Si摩尔比下所制备Sm掺杂碳化硅样品的氮吸附比表面积（Sbet）测试结果。相较于未掺杂组，掺杂均不同程度地提高了碳化硅粉体的比表面积，当Sm/Si摩尔比为0.04时，Sbet可达105 m2/g。从变化规律看，随着Sm/Si摩尔比增大，比表面积增大，与前述Smx Si1-xC结晶程度变差、晶粒尺寸减小吻合。因此，适当提高Sm/Si摩尔比有利于所制备的碳化硅用作光催化剂。