二氧化鈰基微納米材料的制備與表征.pdf

1、二氧化鈰在催化、固體氧化物燃料電池、功能陶瓷、紫外吸光材料中具有廣泛的應用。二氧化鈰納米材料的結構、尺寸及形貌影響其在不同方面的應用,因此控制二氧化鈰晶體生長的形貌已成當前科學研究的熱點之一。本文通過簡單的水熱法,通過改變不同的沉淀劑及濃度,調節(jié)溫度等其他參數在制備二氧化鈰基微納米材料中取得了階段性的進展。具體研究成果歸納如下:
　　 (1)利用CeCl3為鈰源,六亞甲基四胺為沉淀劑,聚乙烯吡咯烷酮為表面活性劑,在120℃水熱條

2、件下制備了具有六方形截面的Ce(OH)3納米管,煅燒后可以得到與前驅體形貌相同的二氧化鈰納米管。通過時間依存實驗證明了Ce(OH)3納米管是由Ce(OH)3納米六棱柱演變而來;以CeCl3為鈰源,乙二胺為沉淀劑,聚乙烯吡咯烷酮為表面活性劑,在180℃水熱條件下制備了二氧化鈰納米棒,并通過時間依存實驗證明了該納米棒的演變過程。
　　 (2)通過控制CeOHCO3的形貌合成了CeO2納米片。通過水熱法先合成了CeOHCO3納米片,并

3、系統(tǒng)地研究了影響CeOHCO3納米片生長的參數,如反應時間,反應物的濃度,反應溫度等。研究表明當反應為3 h時,產物表現(xiàn)為一維的具有正交相的CeOHCO3,而當反應時間為9 h時,產物為具有六方相的二維的CeOHCO3,通過不同反應時間的實驗,我們可以看出隨著反應時間的進行,納米線上開始長納米片。應用缺陷導致納米線溶解的機理來解釋納米線與納米片的形態(tài)轉變。相對于盤狀二氧化鈰,二氧化鈰納米片的紫外可見光譜明顯藍移,這是由量子限域效應造成的