二氧化铈纳米材料的合成及性能研究样本.doc

二氧化铈纳米材料合成及性能研究内容摘要国内外早已开始了对纳米氧化铈颗粒制备技术与性能研究。氧化铈具备立方萤石构造。它有热稳定性高,氧气储存能力强和可以在Ce3+和Ce4+氧化状态之间简朴转换特性，因而它吸引了研究者广泛兴趣。它已广泛应用于催化剂、紫外吸取材料,氧敏感材料、固体氧化物电池材料和抛光材料等领域。氧化铈在合成氧化CO催化剂上呈现性能尤为突出。液相制备办法是纳米氧化铈众多制备办法一种，它由于制作工艺相对简朴长处在所有制备办法中脱颖而出。液相制备法很适合大规模生产,它在研究方向上前程也可预测。本文将对上文做详细描述。AbstractPreparationtechnologyandresearchprogressofCeO₂nanoparticlesresearchedbothathomeandabroad.Ceriumoxidehascubicfluoritestructure.Ithasattractedextensiveinterestduetoitshighthermalstability,oxygenstoragecapacities，andeasyconversionbetweenCe3+andCe4+oxidationstates。Ithasbeenwidelyusedincatalyst，ultravioletabsorptionmaterial，theoxygensensitivematerial，solidoxidecellmaterialandpolishingmaterialandsoon．Especially，CeO₂havebeensuccessfullysynthesizedandusedforCOcatalyticoxidation.Kindsofpreparationmethodsofliquidphaseandtheirdifferencesareespeciallyemphasizedaccordingtotheadvantagesofliquidphasemethod，whichcanbeeasilyenlargedinindustry，andfutruedirectionsofresearcharealsopredicted.CeO2havebeensuccessfullysynthesizedandusedforCOcatalyticoxidation.Wewillgivemoredetailsaboutwhatdescribesbelow.Key：CeO₂liquidphasemethodCOcatalyticoxidation一、实验背景CeO₂属于立方晶系萤石（CaF₂）构造，晶胞中Ce3+按面心立方点阵排列，O2-占据所有四周体位置，每个Ce4+被8个O2-包围，而每个O2-则与4个Ce4+配位，这样构造中有许多八面体空隙，容许离子迅速扩散。Ce有Ce4+和Ce3+两种氧化态，容易发生氧化还原循环，有较强储氧功能。[1]由于具备较大比表面积，CeO₂纳米颗粒具备很大应用潜力，近年来人们对于这种形貌纳米CeO₂研究得最多，办法也各具特色。其制备办法重要有水热法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、反胶束法、声化学法以及微乳液法等。[2]化学沉淀法沉淀法是高纯度纳米金属氧化物材料合成最普通化学反映办法。沉淀法就是用各种溶解在水中沉淀剂与金属盐反映生成不溶性氢氧化物、碳酸盐、乙酸盐和硫酸盐等，后将沉淀物过滤、干燥、煅烧，从而得到目的纳米粒子。沉淀法重要分为：直接沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法等。化学沉淀法具备反映过程易控制，工艺以及设备简朴，成核速度快，产品成本低廉，在工业生产中拥有辽阔应用前景，但沉淀法在制备颗粒过程中容易浮现团聚现象，并且过滤和洗涤过程也比较困难，同步也容易导致产品流失。[3]一、实验（一）试剂与分析仪器试剂：Ce(NO3)3，（A.R）40%醇水混合溶液（A.R）HMT（六亚甲基四胺）（A.R）合成仪器：分析天平、恒温加热磁力搅拌器、高频超声波分散器、干燥箱、高速台式离心机。分析设备：为X射线衍射仪（XRD）、场发射电镜（FE-SEM）和透射电镜（TEM）。(二)实验办法1.纳米CeO₂制备：在两个洗净烧杯中，向一种烧杯中加入一定量Ce(NO3)3，溶解于35ml蒸馏水与乙醇1:1混合体系中,向此外一种烧杯中加入一定量HMT和35ml蒸馏水与乙醇1:1混合溶液，同步加热到一定温度后进行混合，在相应温度下反映一定期间后将所得产物进行回收，经多次超声分散清洗、离心后干燥即得试样。2.试样表征采用XRD、SEM和TEM分析对试样物相构造、表面形貌和颗粒大小及分布状况表征。二．成果与分析反映时间及陈化对产物影响图一为60℃下不同反映时间为1h,2h,24h以及有无陈化24hXR