钒酸盐稳定化δ-Bi2O3的封端稳定机制：实验与理论途径揭示其高温离子导体的室温稳定策略

《Progress in Solid State Chemistry》：Capping Stabilization Mechanism of Vanadate-Stabilized δ-Bi 2O 3: Experimental and Theoretical Approaches

本研究通过实验与理论计算相结合，深入探讨了钒酸盐（NH4VO3）在室温共沉淀法中对δ-Bi2O3的稳定机制，揭示了钒以孤立VO4团簇形式在晶界富集而非掺杂入晶格的独特作用，为开发高性能离子导体（如SOFCs）提供了新思路。

　　

Section snippets

Chemical

硝酸铋五水合物（Bi(NO₃)₃·5H₂O）、偏钒酸铵（NH₄VO₃）和盐酸（HCl）均直接使用。五氧化二钒（V₂O₅）、氢氧化钠（NaOH）、二水钼酸钠（Na₂MoO₄·2H₂O）和五水钨酸钠（Na₂WO₄·5H₂O）也未经进一步纯化。

Material synthesis

δ-Bi₂O₃的合成参照我们先前的研究方法。简而言之…

Material characterizations

VSBO的X射线衍射图谱显示于图1(a)。其峰位与δ-Bi₂O₃的JCPDS 77-0374标准卡片（空间群FM-3M，a = b = c = 5.64 ?）高度吻合，表明其具有萤石型结构。值得注意的是，所有衍射峰均向高角度偏移，暗示晶格常数略微收缩。我们采用Rietveld精修基于高分辨率数据确定了晶格参数…

Conclusion

本研究通过实验与理论相结合的综合手段，阐明了室温沉淀法合成的钒酸盐稳定δ-Bi₂O₃（VSBO）的稳定机制。平行研究证实了钒在该体系中的独特作用：实验表征（XRD、XAS、拉曼、HAADF-STEM）一致表明，钒并非以替代或间隙形式掺入体相晶格，而是以空间隔离的VO₄团簇形式存在…