一种钴铈双金属氧化物纳米球及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105854887A(43)申请公布日2016.08.17(21)申请号201610176351.7(22)申请日2016.03.25(71)申请人武汉工程大学地址430074湖北省武汉市洪山区雄楚大街693号(72)发明人陈嵘谢鹏杨浩邓黎丹吕中(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人崔友明(51)Int.Cl.B01J23/83(2006.01)B01J35/08(2006.01)B01J35/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种钴铈双金属氧化物纳米球及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种钴铈双金属氧化物纳米球，其制备方法包括如下步骤：首先合成氧化铈多孔纳米球作为载体，将氧化铈纳米球与氯化钴水溶液混合均匀后加入沉淀剂使钴离子完全沉淀，再将混合物转到反应釜中进行水热反应，反应结束后将所得产物经过离心洗涤去除残留溶剂并干燥，最后进行煅烧、冷却后即得到钴铈双金属氧化物纳米球。本发明所述钴铈双金属氧化物纳米球具有形貌均一、比表面积大等优点，且涉及的制备方法简易、设备简单、原料价格低廉、重复性好，适合推广应用。CN105854887ACN105854887A权利要求书1/1页1.一种钴铈双金属氧化物纳米球，其特征在于，其组成为Co3O4/CeO2，形貌为四氧化三钴纳米颗粒均匀分散在多孔氧化铈纳米球上，氧化铈纳米球的尺寸均一，粒径为110-130nm，平均孔径为8-12nm；四氧化三钴的粒径为20-30nm；所述钴铈双金属氧化物纳米球的比表面积为86.7-98.5m2/g。2.权利要求1所述钴铈双金属氧化物纳米球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：配制氯化钴水溶液，将多孔氧化铈纳米球与氯化钴水溶液混合，超声分散得到均匀的悬浮液，然后缓慢加入沉淀剂至溶液变为棕褐色，将混合物转移到反应釜中进行水热反应，反应结束后将所得产物经过离心洗涤去除残留溶剂并干燥，最后进行煅烧、冷却后即得到钴铈双金属氧化物纳米球。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述多孔氧化铈纳米球的合成步骤为：将冰醋酸与乙二醇按1:30的体积比进行超声混合，得混合溶剂，然后向其中加入硝酸铈溶液，其中硝酸铈溶液引入的硝酸铈的质量与混合溶剂的体积之比为1:31g/ml，混合均匀后，加热至150-180℃保温200min，将所得产物经离心、洗涤和干燥，然后置于400-500℃马弗炉中煅烧3-5h，得所述多孔氧化铈纳米球。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的氯化钴水溶液的浓度为100-500mmol/L。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述氯化钴水溶液引入的钴元素与氧化铈纳米球的摩尔比为1:(1.86-8.84)。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂为尿素、氢氧化钠或一水合氨。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂与氯化钴的摩尔比为(2-5):1。8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为120-150℃，反应时间为8-12h。9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧温度为400-500℃，时间为3-5h。2CN105854887A说明书1/4页一种钴铈双金属氧化物纳米球及其制备方法技术领域[0001]本发明属于功能材料、复合材料制备技术领域，具体涉及一种钴铈双金属氧化物多孔纳米球及其制备方法。背景技术[0002]钴作为重要的战略金属，由于其具有优良的物理、化学和机械性能，是生产耐高温、耐腐蚀、高强度和强磁性等材料的重要原料，在全球范围内应用十分广泛。我国目前已超过美国、日本跃居世界第一钴消费大国。钴产品是国家863计划鼓励发展的高科技新材料，广泛应用于机械行业的硬质合金、电池行业的锂电池、IT行业的高纯氧化物、石油加工行业的催化剂等。含钴纳米材料由于其独特的理化性质在半导体、催化以及生物医药等领域的应用也经引起了人们广泛的研究兴趣，对这一系列复合材料的研究在工业催化、环境治理等领域中具有重要潜在应用价值。[0003]近年来，Co3O4/CeO2体系由于其独特的孔结构和氧化还原性质，被广泛地研究于催化领域，如催化一氧化碳低温氧化、煤烟燃烧、乙醇蒸汽重整、烃类氧化、一氧化氮氧化和氧化二氮分解等。目前已报道的Co3O4/CeO2主要采用一步共沉淀法制备，如邵建军在CN103752317中将硝酸钴和硝酸铈的混合溶液缓慢滴入Na2CO3溶液中产生共沉淀，再通过老化和焙烧等处理得到了复合材料Co3O4/CeO2；苏贵金在CN102407127通过多元醇中回流钴、铈共沉淀物并灼烧后获得具有多级结构的微米级Co3O4/CeO2；贺泓在CN1005