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(yīng)用。二氧化鈰納米材料的結(jié)構(gòu)、尺寸及形貌影響其在不同方面的應(yīng)用,因此控制二氧化鈰晶體生長的形貌已成當前科學(xué)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(diào)節(jié)溫度等其他參數(shù)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(qū)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(shù),如反應(yīng)時間,反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)溫度等。研究表明當反應(yīng)為3 h時,產(chǎn)物表現(xiàn)為一維的具有正交相的CeOHCO3,而當反應(yīng)時間為9 h時,產(chǎn)物為具有六方相的二維的CeOHCO3,通過不同反應(yīng)時間的實驗,我們可以看出隨著反應(yīng)時間的進行,納米線上開始長納米片。應(yīng)用缺陷導(dǎo)致納米線溶解的機理來解釋納米線與納米片的形態(tài)轉(zhuǎn)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(yīng)造成的