氧化鈰微納結(jié)構(gòu)材料的制備及性質(zhì)研究.pdf

1、氧化鈰(CeO2)作為一種重要的催化劑載體，其不同納米結(jié)構(gòu)的制備和性質(zhì)已經(jīng)引起廣泛的研究和探索。本論文主要用水熱法合成氧化鈰納米材料，主要內(nèi)容包括單分散氧化鈰納米顆粒的形貌可控合成，由納米八面體構(gòu)建的氧化鈰單分散空心球的制備，以及具有介孔殼壁的氧化鈰微納空心球的制備。并分別從材料制備、形成機(jī)理以及性能測(cè)試等幾個(gè)方面進(jìn)行了研究。
　　 1.單分散氧化鈰納米顆粒的制備研究
　　 首先以硝酸鈰作為鈰源，利用丙烯酰胺在水熱條件下

2、強(qiáng)制水解而釋放出的氨和丙烯酸分別作為沉淀劑和包覆劑，成功制備出單分散狀CeO2納米立方塊。對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同的鈰源對(duì)產(chǎn)物形貌具有決定性的作用，當(dāng)采用Ce(IV)的(NH4)2Ce(N03)6作為鈰源時(shí)，產(chǎn)品為單分散狀納米球。并基于上述研究，通過在Ce(Ⅲ)作為鈰源的條件下加入強(qiáng)氧化劑KBr03，可以制備出尺寸為60nm單分散狀的Ce02納米球。并結(jié)合了TEM、HRTEM、IR等表征手段分析了單分散狀納米顆粒的生成過程。
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3、.在無模板條件下制備單分散狀由納米八面體構(gòu)建的Ce02空心球
　　 以CeCl3·7H20為鈰源，以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、H202以及甲酰胺為反應(yīng)物，在無模板條件下制備出了單分散狀由納米八面體構(gòu)建的Ce02空心球?；趯?shí)驗(yàn)過程提出了新型空心球結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理，并分析了H202、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在合成新型空心球結(jié)構(gòu)中所起的作用。最后對(duì)制備的空心球進(jìn)行CO催化氧化性能評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示在同等條件下空心球的催化效率要明顯優(yōu)于商品

4、氧化鈰。
　　 3.具有介孔殼壁的氧化鈰微納空心球的制備
　　 在上述成功制備出由納米八面體構(gòu)建的Ce02空心球的基礎(chǔ)上，探索利用H202制備具有介孔殼壁的Ce02空心球，實(shí)現(xiàn)高比表面并具有良好通透性的納米結(jié)構(gòu)的合成。將所制備的Ce02空心球進(jìn)行水處理和CO催化性能評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示制備的Ce02空心球具有較大的飽和吸附能力(84mg Congo red/g)以及較高的CO催化氧化效率。此外，我們選取了生物小分子天門冬酰胺作