氧化铈SEM分析：形貌、粒径及应用探究203

氧化铈（CeO₂），又称二氧化铈，是一种重要的稀土氧化物，具有独特的物理化学性质，广泛应用于催化、抛光、陶瓷、医药等领域。扫描电子显微镜（SEM）作为一种强大的微观表征技术，在研究氧化铈的形貌、粒径、孔隙率等微观结构方面发挥着至关重要的作用。本文将深入探讨氧化铈SEM分析的相关知识，包括样品制备、图像分析以及不同应用场景下的SEM表征结果。

一、氧化铈SEM样品制备

获得高质量的SEM图像，关键在于样品制备的精细化。对于氧化铈粉末样品，常用的制备方法包括：

1. 分散法：将氧化铈粉末超声分散于乙醇或其他合适的溶剂中，制备成悬浮液。然后，将少量悬浮液滴涂在导电胶带上，待溶剂挥发后即可进行SEM观察。此方法简单快捷，但容易出现团聚现象，影响图像质量。为了改善分散效果，可以加入少量分散剂，如Triton X-100等。

2. 喷涂法：将氧化铈粉末悬浮液用喷枪喷涂在导电胶带上，形成均匀的薄膜。该方法可以有效减少团聚，获得更均匀的样品表面。但是，喷涂参数的控制对最终的样品质量影响较大，需要一定的经验。

3. 压片法：将氧化铈粉末在一定的压力下压制成片状，然后用导电胶带粘贴在样品台上。该方法适用于观察氧化铈颗粒的截面形貌。但是，压制过程中可能会导致颗粒变形。

4. 离子溅射镀膜：为了提高样品的导电性，防止充电效应，通常需要对样品进行离子溅射镀膜处理，常用的镀膜材料包括金、铂等。镀膜的厚度需要控制，过厚的镀膜会掩盖样品的真实形貌。

样品制备过程中需要注意避免污染，保持样品的清洁度，才能获得真实可靠的SEM图像。

二、氧化铈SEM图像分析

通过SEM观察氧化铈样品，可以获得其形貌、粒径、粒径分布、比表面积等重要信息。图像分析软件可以辅助进行定量分析，例如：

1. 粒径分析：通过图像分析软件，可以测量氧化铈颗粒的粒径，并得到粒径分布曲线，从而评估样品的均一性。常用的粒径分析方法包括Feret直径、等效圆直径等。

2. 形貌分析：SEM图像可以清晰地显示氧化铈颗粒的形貌，例如球形、棒状、片状等。不同形貌的氧化铈颗粒具有不同的性能，例如球形颗粒通常具有更好的流动性和分散性。

3. 孔隙率分析：如果氧化铈样品具有多孔结构，SEM图像可以帮助分析孔隙的尺寸、分布和形态，这对于催化等应用至关重要。