納米氧化鈰的形態(tài)控制合成與性能研究.pdf

1、氧化鈰是一種重要的稀土功能材料，具有較好的機械強度和優(yōu)良的氧離子傳輸性能，在催化、拋光、中溫固體氧化物燃料電池、紫外屏蔽等諸多領域有著廣泛用途。納米尺度下的氧化鈰相對與體相材料，電子結構發(fā)生改變，比表面積增大，往往表現(xiàn)出一些新的物理性質（如晶格擴散、紫外吸收峰藍移）和更高的化學活性。發(fā)展高度可控、綠色的CeO2納米材料的合成方法，研究其形貌、尺寸、結構與性能的關系，將有效提升CeO2在工業(yè)催化領域的應用價值。本論文分別采用水（溶劑）熱法

2、和沉淀煅燒法制備了形貌規(guī)整、尺寸均勻的多級結構氧化鈰八面體、層狀結構堿式碳酸鈰和超細氧化鈰粉體。
　　以Ce(NO3)3.6H2O和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為原料，pH=5時水熱合成了邊長~60nm多級結構氧化鈰八面體。利用透射電鏡（TEM）對產(chǎn)物進行結構表征，結果顯示該八面體由~5nm一次顆粒朝著相同方向自組裝而成。進一步研究表明通過改變水熱反應體系pH值可獲得尺寸可調的多級結構氧化鈰八面體，對其生長機理進行了探索分析。選擇CO

3、催化氧化為探針反應，考察了該多級結構氧化鈰八面體的催化性能，結果表明，相比于尺寸相近的單晶結構氧化鈰八面體，多級結構氧化鈰八面體具有更高的催化活性。
　　以Ce(NO3)3.6H2O為鈰源，PVP為分散劑，乙二醇為溶劑，氨水為沉淀劑，溶劑熱法制備了尺寸~740nm自組裝層狀結構堿式碳酸鈰。分別考察了反應溫度、反應時間、PVP用量、沉淀劑濃度等對產(chǎn)物形貌及物相的影響。實驗結果表明：當反應溫度在180℃，氨水濃度為0.4mol/L，時