不同形貌納米氧化鈰的制備及其性能研究.pdf

1、氧化鈰(CeO2)作為一種重要的鑭系稀土氧化物，具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來，納米級氧化鈰材料的形貌、尺寸控制及其性能應(yīng)用成為研究的熱點(diǎn)之一。本論文采用水熱法制備了形貌規(guī)整、分散性良好的CeO2納米粒子、納米棒和納米厚度薄膜，較全面地研究了各因素對形貌生長的影響，并討論了其生長機(jī)理。同時，以制備的納米CeO2為催化劑，對甲基橙溶液進(jìn)行光催化降解研究，評估了不同形貌氧化鈰的催化性能。另外，以氧化鈰為抗紫外劑，采用氨氣相沉積法制備了抗紫外織物

2、。具體內(nèi)容如下:
　　1.不使用任何表面活性劑或添加劑，在常溫常壓下，以Ce(NO3)·6H2O為鈰源，氨水為沉淀劑，制備出CeO2納米粒子和納米棒。研究表明，氨水的pH值對樣品形貌有很大影響。所得CeO2納米粒子的直徑為10～30nm;CeO2納米棒的長度為100～200nm，直徑為5～10nm。
　　2.不使用任何表面活性劑和基底，在常溫常壓下，以Ce(NO3)·6H2O為鈰源，氨水為沉淀劑，制備出CeO2納米薄膜。研究

3、表明，樣品的形貌受氨水pH值的影響。所制得的CeO2薄膜的面積為幾個平方微米大小，厚度約15nm。且薄膜表面有階梯狀位錯效應(yīng)，臺階高約3nm。
　　3.三種形貌納米氧化鈰都有較高的比表面積，均在150m2/g以上。對甲基橙的光催化結(jié)果表明，三種形貌氧化鈰均能在紫外光照射下催化降解甲基橙。三者催化活性比較發(fā)現(xiàn)，在同樣催化條件下，CeO2納米薄膜表現(xiàn)出較好的催化活性，這主要是由于其特殊的晶體微結(jié)構(gòu)和表面結(jié)構(gòu)引起的。以CeO2納米薄膜為

4、例，當(dāng)用2g/L的CeO2降解濃度為10mg/L的甲基橙時，降解率可達(dá)98％。催化降解過程中成功捕獲到羥基自由基，證明降解過程是氧化鈰在紫外光作用下跟水產(chǎn)生羥基自由基，具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基隨后氧化降解甲基橙。
　　4.采用氨氣相沉積法在織物表面原位生成CeO2顆粒制備了抗紫外織物。結(jié)果表明:CeO2顆粒能與織物緊密結(jié)合，并有效屏蔽紫外光，經(jīng)整理后的織物具有非常好的抗紫外性能。其中，經(jīng)整理后的棉織物的UPF值從8.71提高到29