氧化鈰基介晶固溶體材料的合成及其性能研究.pdf

1、納米氧化鈰作為用途廣泛的稀土氧化物材料之一，因其獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)、光學(xué)特性、熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電性和擴(kuò)散性以及儲(chǔ)放氧能力，使其應(yīng)用前景較為廣泛。納米氧化鈰的物理、化學(xué)性能很大程度上依賴(lài)于自身的微觀(guān)結(jié)構(gòu)，如微觀(guān)形貌、比表面積、介觀(guān)尺度等。因此，納米氧化鈰的晶體結(jié)構(gòu)與形貌控制及其應(yīng)用研究成為迫切需要解決的課題。本文研究了不同納米結(jié)構(gòu)、微觀(guān)形貌的介晶納米氧化鈰及氧化鈰基介晶固溶體材料的合成過(guò)程，并探索了其在CO轉(zhuǎn)化、亞甲基藍(lán)降解等方面催化活性。

2、>　　當(dāng)谷氨酸(C5H9NO4):硝酸鈰Ce(NO3)3?6H2O的摩爾比為5：1，水熱反應(yīng)溫度為200℃，經(jīng)300℃煅燒3小時(shí)后可得立方狀形貌介晶CeO2。相比于標(biāo)樣CeO2，立方狀介晶CeO2粉體的紫外吸收特征峰發(fā)生了紅移，這是因?yàn)镃eO2介晶內(nèi)部存在孿晶等缺陷。立方狀介晶CeO2的形成過(guò)程為相同晶面對(duì)齊結(jié)合，納米顆粒沿著軸向有序聚集而得。
　　以乙酸鈰和乙酸鑭為原料，P123為模板劑，按照不同鈰鑭比，采用溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝法

3、（EISA）制備氧化鈰鑭固溶體。x=0.2時(shí)，其選區(qū)電子衍射圖既不是典型的多晶環(huán)，也不是單晶點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，而是由伸長(zhǎng)了的點(diǎn)組成的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，說(shuō)明制得的Ce0.8La0.2O2是介晶結(jié)構(gòu)的固溶體。CO氧化反應(yīng)顯示，當(dāng)x=0.2時(shí)，固溶體材料比表面積較大，摻雜獲得大的氧缺陷，得到了最低的T50（T50表示CO轉(zhuǎn)化率為50％時(shí)的溫度）值；通過(guò)對(duì)亞甲基藍(lán)溶液進(jìn)行催化降解反應(yīng)，發(fā)現(xiàn) Ce0.8La0.2O2的催化能力最強(qiáng)，催化速率最快，在30min后脫

4、色率幾乎達(dá)到了100%。
　　選取乙酸鈰和乙酸釤為原料，P123為模板，按照不同鈰釤比制備鈰釤固溶體。Sm2O3的摻雜對(duì)固溶體材料的結(jié)構(gòu)造成了影響，當(dāng)x小于或等于0.2時(shí)，釤進(jìn)入了氧化鈰的晶格，形成了Ce1-xSmxO2固溶體，孔壁的定向排列未受影響，形成介晶材料，當(dāng)x為0.3時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)氧化釤單一相，晶粒排布逐漸向無(wú)序取向轉(zhuǎn)變。CO氧化反應(yīng)表明，當(dāng)x=0.3時(shí)，比表面積較大，摻雜獲得大的氧缺陷，所以顯示了最低的T50值；通過(guò)對(duì)亞