納米二氧化鈰的制備及其性能研究.pdf

1、作為一種重要的稀土材料，氧化鈰在催化、傳感、光電子材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本論文以硝酸鈰為鈰源，分別利用微乳液法、微乳液-水熱復(fù)合法以及溶劑熱法等三種不同的制備方法，通過改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)可控制備了不同形貌的納米CeO2。采用不同的手段對(duì)納米材料進(jìn)行了表征，熱重分析（TG）和差示掃描量熱分析技術(shù)（DSC）分析前驅(qū)體的熱分解情況；X射線衍射儀（XRD）進(jìn)行納米材料物相分析；掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）以及高分辨透射電子顯

2、微鏡（HRTEM）進(jìn)行納米材料樣品的表面形貌和粒徑大小以及內(nèi)部構(gòu)造分析，并觀察晶體晶格間距；固體UV-Vis研究CeO2納米材料的紫外吸收性能。 （1）在Tx-100+正己醇/環(huán)己烷/水溶液組成的W/O微乳液體系中，以溶液清濁度為依據(jù)，采用擬三元相圖表示研究體系的W/O微乳液區(qū)域。根據(jù)測(cè)定的微乳液區(qū)域，以草酸銨為沉淀劑，制備出片狀的草酸鈰前驅(qū)體，經(jīng)煅燒后，得到形貌保持不變的CeO2納米片。 （2）采用微乳液-水熱法制備了

3、具有不同形貌的CeO2納米粒子，通過改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)，如攪拌時(shí)間、水溶液體積、溶劑以及表面活性劑種類，最終優(yōu)化出可控制備分散性好、形貌一定的CeO2納米粒子的條件：在反應(yīng)溫度100℃、反應(yīng)時(shí)間1h條件下，得到片狀的前驅(qū)體；在反應(yīng)溫度160℃、反應(yīng)時(shí)間6h條件下，生成棒狀的前驅(qū)體。兩種不同的前驅(qū)體經(jīng)500℃煅燒3h，均得到與前驅(qū)體形貌相對(duì)應(yīng)的面心立方結(jié)構(gòu)的納米CeO2。實(shí)際上，CeO2納米棒和CeO2納米片都是由許多直徑為3～5nm的納米晶粒

4、子組裝而成。 （3）以硝酸鈰為鈰源，以乙二醇為溶劑，采用溶劑熱法在不引入其他添加劑情況下，直接制得純度較高、分散性好，形貌單一的CeO2納米微球，其結(jié)構(gòu)為立方晶系。改變制備條件，微球表面出現(xiàn)不同程度的凸起點(diǎn)。在反應(yīng)溫度140℃、反應(yīng)時(shí)間18h、0．5 mol·L-1硝酸鈰溶液1ml，乙二醇30ml、去離子水1ml的條件下，生成了形貌特殊的刺球狀的納米CeO2。 （4）本文制備的納米級(jí)CeO2表現(xiàn)出對(duì)紫外光吸收的高選擇性，