Ceria nanoparticles，二氧化铈纳米颗粒是一种具有特殊物理和化学性质的纳米材料。
一、基本物理性质
化学式与分子量：化学式为CeO2分子量为172.1148。
外观与密度：通常为浅褐色粉末或立方晶体，密度为（25℃）。
熔点：高达2600℃，显示出优异的热稳定性。
溶解性：不溶于水和稀酸溶液，具有良好的化学稳定性。
二、晶体结构与表面特性
晶体结构：具有萤石结构，表面易形成氧空位和低价铈（），这赋予了材料强氧化还原催化性能。
表面特性：粒径约10nm，通常呈类球形或近球形。纳米尺度效应使其表面原子比例高，反应活性强，利于与吸附分子进行电荷或物种交换。
比表面积：10nm的粒径赋予其极大的比表面积，显著提升表面活性位点数量，增强催化反应效率。
三、光学性质
紫外吸收：在紫外光波段有很强的吸收能力，这是由于其晶体结构中的电子跃迁特性所致。利用这一特性，它可以作为紫外吸收剂，用于保护材料和生物组织免受紫外线的伤害。
荧光特性：在特定的激发条件下，能够发出荧光。其荧光强度和波长与纳米颗粒的尺寸、晶体结构以及表面状态等因素密切相关，这种荧光特性使其在光学传感和生物成像等领域具有潜在的应用价值。
四、催化性能
氧化还原性能：Ce元素具有+3和+4两种稳定的氧化态，二氧化铈纳米颗粒在不同的环境条件下能够很容易地发生与之间的氧化还原反应。这使得它在催化、环境保护等领域表现出特殊的性能。
催化应用：作为催化剂或催化剂载体，提高化学反应效率，广泛应用于环境修复和工业催化。
五、生物相容性与生物医学应用
生物相容性：纳米颗粒具有良好的生物安全性，可与生物分子结合，用于生物医学领域。
生物医学应用：
荧光探针：利用其荧光特性，可以作为荧光探针用于生物成像。通过标记生物分子或细胞，实现对生物体内生物过程的实时监测和成像，为疾病的诊断和治疗提供重要的信息。
抗氧化剂：由于具有良好的氧化还原性能，它可以在生物体内起到抗氧化的作用，清除自由基，减少氧化应激对细胞和组织的损伤。
六、制备方法
微波法：将含有铈离子的溶液与双氧水混合，调节pH值后进行微波处理，生成沉淀物。经过洗涤和烘干，得到粒径可控制在10nm左右的纳米二氧化铈粉体。
水热法：以硝酸铈为原料，与硅烷偶联剂溶液混合，在密闭体系下于100-160℃反应12-48小时。产物经过洗涤、干燥和研磨后，可得到粒径为3-10nm的球形纳米二氧化铈颗粒。
气相法：在超真空室中蒸发金属铈并输入纯氧，生成气态的纳米。利用液氮冷却，在超真空室底部沉积生成7-10nm的纳米CeO2颗粒。
Ceria nanoparticles，二氧化铈纳米颗粒
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