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Recentemente, il materiale nanocristallino biossido di cerio (CeO2) ha suscitato numerosi interessi per la sua struttura di tipo fluorite, la sua notevole natura redox e la sua grande capacità di immagazzinare e rilasciare ossigeno (OSC) attraverso il cambiamento superficiale tra lo stato Ce4+ e lo stato di ossidazione Ce3+. I materiali CeO2 hanno un’ampia gamma di applicazioni, tra cui catalizzatori, celle solari, filtri che bloccano i raggi ultravioletti (UV), sensori di gas, ecc. Nel CeO2 nanocristallino, i vuoti di ossigeno portano alla conduzione dell’ossigeno. Il controllo della morfologia e delle dimensioni dei cristalliti sulle proprietà della ceria assume un’importanza considerevole a causa delle reazioni ai confini dei grani e della significativa deplezione di portatori in nano-sistemi anisotropi che possono modificare efficacemente la natura redox/trasporto. La natura non stechiometrica di CeO2 è più evidente nella forma nanocristallina a causa del suo maggiore rapporto superficie/volume. La diminuzione delle dimensioni dei cristalliti porta alla riduzione dell’energia di formazione dei vacanti di ossigeno. La zirconia (ZrO2) è un semiconduttore di tipo n con band gap ∼ 5,0 eV ed è stata ampiamente utilizzata come materia prima in tessuti, cosmetici, ceramiche, elettroliti per celle a combustibile a ossidi solidi, sensori di gas e dispositivi ottici.
