CeO2復(fù)合納米材料的制備與性能研究.pdf

1、CeO2是一種非常重要的稀土氧化物，在CeO2納米材料中 Ce3+和Ce4+之間的價(jià)態(tài)變化是 CeO2許多優(yōu)異的性能的基礎(chǔ)，使其廣泛應(yīng)用于催化劑、熒光材料、醫(yī)療檢測(cè)和氣體傳感器等方面。將CeO2納米材料和其他材料復(fù)合，通過(guò)二者的協(xié)同作用，可以得到具有新的功能的材料，本文將 CeO2和石墨烯以及CePO4復(fù)合，得到了不同結(jié)構(gòu)形貌以及熒光和催化性能的材料，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　本實(shí)驗(yàn)中采用一步水熱法，研究石墨烯的存在對(duì) CeO2電催

2、化性能的影響，在不同的堿濃度的條件下，可以控制氧化石墨烯的還原程度，石墨烯的存在為CeO2納米材料提供了良好的支撐體，可以促進(jìn) CeO2納米粒子的均勻分散，而 CeO2納米粒子穿插在石墨烯的層片中也可以起到阻礙石墨烯團(tuán)聚的作用，研究發(fā)現(xiàn)，與石墨烯負(fù)載后，CeO2納米材料中Ce3+的濃度明顯提高，將其作為電催化材料，利用石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性，可以提高材料的電催化性能。本實(shí)驗(yàn)中使用NaOH提供堿環(huán)境，在反應(yīng)的過(guò)程中，OH-離子主要起到了兩個(gè)作

3、用，一個(gè)是作為沉淀劑和Ce3+反應(yīng)，促進(jìn) CeO2的生成，一個(gè)是作為還原劑將氧化石墨烯反應(yīng)將其還原成石墨烯，研究發(fā)現(xiàn)，OH-離子優(yōu)先和Ce3+發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)堿的濃度比較低時(shí)，OH-的量不足以將氧化石墨烯還原，此時(shí)產(chǎn)物中沒(méi)有石墨烯，但是在反應(yīng)的過(guò)程中，氧化石墨烯作為一種前驅(qū)體，對(duì) CeO2的成核過(guò)程起到了至關(guān)重要的作用，添加氧化石墨烯以后有利于生成結(jié)晶度好、分散性好、顆粒均勻的產(chǎn)物，這種 CeO2納米材料具有更強(qiáng)的熒光發(fā)射強(qiáng)度。