来源：x-mol
氧化钆（gd2o3）在高温水条件下的水合行为，对可溶性无硼小型模块反应堆（smr）燃料的开发构成重大挑战。为解决这一问题，我们研究了添加氧化铈（ceo2）以提升 gd2o3 的抗水性。含有 0–25 at � 的颗粒暴露于 200°c、1.5 兆帕的加压水中，持续 48 小时。gd2o3 颗粒在 1600°c 烧结温度下最初为单斜晶晶，而 ceo2 的添加会逐渐抑制相变;在 15 at.%或更高 ce 掺杂时，形成单一立方相。xrd 显示未掺杂的 gd2o3 完全水合，而含有 15 at.%或更高 ce 掺杂的标本则保持立方结构且无氢氧化物检测。ft-ir 结果还通过添加 ce 使 gd-o-h 能带消失，证明了掺杂 ce 的 gd2o3 具有水合抗性。xps 显示，ce 离子在 15%或更高 ce 掺杂的 gd2o3 中主要为 ce4 ，表明 gd3 位点上的 ce4 取代阻止了氧空位辅助羟基化。相反，在氩气大气中烧结的颗粒中 ce4 分数较低，与水化倾向增加相关。这些结果表明，15 at.% 或更高的 ce 掺杂能稳定 gd2o3 的立方相，并在测试条件下完全抑制水合，因为氧空缺浓度降低。