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稀土离子掺杂的纳米氧化物具有独特的发光性能,其在荧光标记、生物药物追踪、显示屏等方面有广泛深入的应用,寻找操作过程简易、低成本的制备方法是当务之急。本文采用低温燃烧法,以甘氨酸为燃料,与高纯稀土硝酸盐(M(NO3)3·6H2O,M=Ce,Eu,Tb,Dy,Sm)在马弗炉中发生氧化还原反应,用蒸馏水作溶剂,调节混合溶液pH值为4.0,合成了不同浓度稀土离子单掺杂的纳米氧化物粉末CeO2:Eu3+、CeO2:Tb3+、CeO2:Dy3+、CeO2:Sm3+以及Li+和稀土离子共掺杂的纳米氧化物粉末CeO2:Eu3+-Li+、CeO2:Tb3+-Li+、CeO2:Dy3+-Li+、CeO2:Sm3+-Li+。制得的样品均呈泡沫状,在异丙醇中超声处理,团聚现象减少,得到了分散性良好的粉末样品。采用粉末X射线衍射仪(X-ray Diffractometer D/max-2400,Rigaku)对样品的晶型、晶粒尺寸进行表征。XRD分析表明,在MDI Jade 5.0中对样品进行物相检索与PDF标准卡片比对,与PDF2-2004标准卡片上NO.34-0394的峰位置和峰强度基本一致,均为面心立方结构Fm-3m[225],说明掺杂少量的稀土离子对二氧化铈的晶型并无影响;颗粒平均直径大约为12-17 nm,晶粒尺寸分布窄,分布均匀;衍射峰尖锐,样品结晶度良好。采用扫描电镜(热场发射扫描电镜ULTRA plus,德国蔡司)对样品的表面形貌进行表征,SEM分析表明,样品具有空间立体结构,呈现多孔海绵状,孔的大小不一,形成孔是因为在氧化还原反应中生成大量气体,气体溢出。采用高倍透射电镜(热场发射透射电镜Tecnai G2 F20,美国FEI)对样品内部结构和晶粒进行表征,HRTEM显示晶格条纹清晰,结晶度良好,晶粒尺寸与XRD分析结果一致。采用荧光分光光度计(Luminescence Spectrometer LS55,Perkin Elmer)测试样品的荧光性能,探讨掺杂离子类型及掺杂浓度与荧光性能之间的关系。样品在其特征发射位置处均有明显的特征峰,有荧光产生,CeO2:Eu3+、CeO2:Tb3+、CeO2:Dy3+、CeO2:Sm3+分别发橙光599 nm(5D0→7F1)、绿光570 nm(5D4→7F4)、蓝光483 nm(4F9/2→6H15/2)、橙红光590 nm,737 nm(4G5/2→6H5/2和4G5/2→6H11/2)。有望在荧光显示屏、显示灯、荧光灯、发光玻璃、场发射显示屏等方面有应用价值。此合成方法操作简单,能源消耗低,合成成本低,但反应过程中产生的气体氮氧化物、二氧化碳对环境有污染,这一点需要改善。