納米二氧化鈰的制備及其性能研究.pdf

1、作為一種重要的稀土材料，氧化鈰在催化、傳感、光電子材料等領域有著廣泛的應用。本論文以硝酸鈰為鈰源，分別利用微乳液法、微乳液-水熱復合法以及溶劑熱法等三種不同的制備方法，通過改變實驗參數可控制備了不同形貌的納米CeO2。采用不同的手段對納米材料進行了表征，熱重分析（TG）和差示掃描量熱分析技術（DSC）分析前驅體的熱分解情況；X射線衍射儀（XRD）進行納米材料物相分析；掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）以及高分辨透射電子顯

2、微鏡（HRTEM）進行納米材料樣品的表面形貌和粒徑大小以及內部構造分析，并觀察晶體晶格間距；固體UV-Vis研究CeO2納米材料的紫外吸收性能。 （1）在Tx-100+正己醇/環(huán)己烷/水溶液組成的W/O微乳液體系中，以溶液清濁度為依據，采用擬三元相圖表示研究體系的W/O微乳液區(qū)域。根據測定的微乳液區(qū)域，以草酸銨為沉淀劑，制備出片狀的草酸鈰前驅體，經煅燒后，得到形貌保持不變的CeO2納米片。 （2）采用微乳液-水熱法制備了

3、具有不同形貌的CeO2納米粒子，通過改變實驗參數，如攪拌時間、水溶液體積、溶劑以及表面活性劑種類，最終優(yōu)化出可控制備分散性好、形貌一定的CeO2納米粒子的條件：在反應溫度100℃、反應時間1h條件下，得到片狀的前驅體；在反應溫度160℃、反應時間6h條件下，生成棒狀的前驅體。兩種不同的前驅體經500℃煅燒3h，均得到與前驅體形貌相對應的面心立方結構的納米CeO2。實際上，CeO2納米棒和CeO2納米片都是由許多直徑為3～5nm的納米晶粒

4、子組裝而成。 （3）以硝酸鈰為鈰源，以乙二醇為溶劑，采用溶劑熱法在不引入其他添加劑情況下，直接制得純度較高、分散性好，形貌單一的CeO2納米微球，其結構為立方晶系。改變制備條件，微球表面出現不同程度的凸起點。在反應溫度140℃、反應時間18h、0．5 mol·L-1硝酸鈰溶液1ml，乙二醇30ml、去離子水1ml的條件下，生成了形貌特殊的刺球狀的納米CeO2。 （4）本文制備的納米級CeO2表現出對紫外光吸收的高選擇性，