我国稀土储量居世界首位,其中铈约占稀土资源总量的28%,大力开发氧化铈基功能材料具有重要意义。Ce02中的4f电子对光吸收非常敏感,对400nm以下的紫外线有较强的吸收,对可见光具有很好的透过性,是一种理想的广谱紫外线屏蔽剂。但是,氧化铈中存在Ce4+向Ce3+转化使氧化铈具有较强的氧化催化活性,从而影响了氧化铈在紫外线屏蔽材料领域的应用。本论文采用半径大于四价铈离子的钙或锶离子,以及半径小于氧离子的氟离子进行阴阳离子掺杂,对氧化铈的萤石型晶格结构进行修饰,通过增大阳离子半径与阴离子半径比,使其更接近稳定的8配位结构的阴阳离子半径的理想比值0.732,从而稳定氧化铈的晶格结构,降低其氧化催化活性。本论文还研究了晶格修饰带来的晶格常数的变化,并研究其对紫外线的屏蔽、对可见光的透过效果,以及阴阳离子掺杂引起的氧化催化活性的变化。主要研究成果如下：1.用共沉淀法制备了氟、钙离子掺杂的纳米氧化铈及氟、锶离子掺杂的纳米氧化铈。XRD结果表明,氟、钙离子或氟、锶离子掺杂的氧化铈仍为立方萤石结构,掺杂氧化铈的晶格常数比纯氧化铈的晶格常数增大,且晶格常数随掺杂量的增多而增大。对于氟、钙阴阳离子共掺杂的氧化铈,不出现杂相的极限掺杂量约为18%Ca+36%F(mo1%),晶格常数的极值为5.4190A。氟、锶阴阳离子共掺杂的氧化铈,不出现杂相的极限掺杂量约为9%Sr+18%F(mol%),晶格常数的极值为5.4231(?)。SEM结果表明,氟、钙离子或氟、锶离子掺杂的氧化铈均为50～100nm的颗粒,氟、锶离子掺杂的氧化铈为球形纳米颗粒,但氟、钙离子掺杂的氧化铈的形貌因掺杂氟、钙离子量的不同而形貌差异较大。2.氟、钙离子或氟、锶离子掺杂的氧化铈的紫外屏蔽性能比纯氧化铈的紫外屏蔽性能增强,且阴阳离子掺杂降低了电子从禁带跃迁到导带所需的能量,紫外吸收边红移,禁带宽度变窄。掺杂氟、钙量为14%Ca+28%F(mol%)的纳米氧化铈的禁带宽度减小至2.94eV,掺杂氟、锶量为9%Sr+18%F(mol%)的纳米氧化铈的禁带宽度减小为2.78eV。氟、钙离子掺杂的氧化铈对可见光的透过率稍有降低,氟、锶离子掺杂的氧化铈对可见光的透过率则有所增强。3.氟、钙离子或氟、锶离子掺杂的氧化铈的氧化催化活性比纯氧化铈的氧化催化活性降低,阴阳离子共掺杂降低了氧化铈晶格中Ce4+向Ce3+转化的趋势,稳定了氧化铈的晶格结构,从而掺杂氧化铈的氧化催化活性得到大幅降低。氟、钙离子掺杂的氧化铈的氧化催化活性降低得比氟、锶离子掺杂的氧化铈的氧化催化活性降低得更多。4.共掺杂氟、钙离子或氟、锶离子都能增强氧化铈的紫外屏蔽性能,降低氧化铈的氧化催化活性,能使氧化铈在紫外屏蔽材料领域的应用得到扩展。