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1、稀土納米氧化物不僅具有納米材料的尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng),還具有稀土元素的4f電子結(jié)構(gòu)、大的原子磁矩和很強(qiáng)的自旋軌道耦合等特性,能夠廣泛應(yīng)用于光學(xué)材料、磁學(xué)材料、介電材料、吸附材料和化學(xué)工藝等方面。 二氧化鈰(CeO2)是稀土氧化物中活性較高、用途極廣的一種材料,因?yàn)槠渚哂休^為獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)、較高的機(jī)械強(qiáng)度和熱力學(xué)穩(wěn)定性,較高的儲(chǔ)氧能力(OSC)和釋放氧的能力、較強(qiáng)的氧化.還原(ce3+/Ce4+)能力
2、,在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。 目前,國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)納米二氧化鈰的制備展開(kāi)了廣泛的研究。但各種方法均存在合成條件復(fù)雜、不易控制形貌等問(wèn)題。本文采用電化學(xué)沉積的方法在水體系中成功地制備了一維CeO2納米帶、納米棒;以及二維多孔CeO2納米材料。這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單,易于操作,反應(yīng)速度快,反應(yīng)條件溫和,為CeO2的合成提供了一種新的途徑。 本文還研究了不同基底、支持電解質(zhì)(添加劑)及其濃度、Ce(NO3)3的濃度、電流密度和反應(yīng)溫
3、度對(duì)CeO2納米材料生長(zhǎng)的影響,探討了CeO2納米帶及多孔CeO2納米材料的生長(zhǎng)機(jī)理。 結(jié)果表明,以Cu作為基底,在0.005 mol·L-1Ce(NO3)3水溶液中,用NH4NO3作為支持電解質(zhì)(濃度為0.1 mol·L-1),控制電流密度為1.0 mA·cm-2,溫度為室溫時(shí),電沉積制備的CeO2納米帶厚度約為1O nm,表面光滑,屬于單晶結(jié)構(gòu);Ce(NO3)3的濃度增加至0.01 mol·L-1,加入尿素作為添加劑(0.1
4、 mol·L-1),得到的沉積物為一維枝狀空心多晶納米棒。在0.005 mol·L-1Ce(NO3)3和O.1mol·L-1LiClO4溶液中,電流密度為0.5 mA-cm-2的條件下,電沉積可以制備多孔CeO2納米結(jié)構(gòu);保持其它條件不變,提高Ce(NO3)3的濃度到0.02 mol·L-1,組成多孔結(jié)構(gòu)的連接孔道分成許多薄層納米墻,大孔的數(shù)目變少,孔徑也變小。整個(gè)沉積制備多孔,層狀CeO2納米材料的過(guò)程,反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡起一個(gè)動(dòng)力學(xué)模板
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