納米二氧化鈰的制備與表征.pdf

1、納米粒子以其獨特的光、聲、電、磁、熱、催化、力學、化學活性等性質及潛在的應用前景,引起世界各國科學家的極大關注,成為材料科學研究的熱點之一。二氧化鈰和鈰基納米材料因具有多方面功能特性而在超導體、陶瓷、三效催化劑、氧傳感器、固體氧化物燃料電池、紫外吸收劑、玻璃拋光材料和固體氧化物燃料電池的電解質和電極材料等高科技領域得到廣泛應用。但是目前由于尚無成熟的制備方法和技術,納米二氧化鈰的制備和應用研究處于實驗室階段,所以對其合成研究是十分必要的

2、。 本文簡要介紹了國內(nèi)外納米二氧化鈰的應用現(xiàn)狀,分析比較了納米二氧化鈰制備研究現(xiàn)狀。主要研究內(nèi)容以及實驗結果如下： (1)選擇硝酸亞鈰、氨水、乙二醇和甘油為基本原料,通過氨水直接沉淀法以及乙二醇或甘油為分散劑制備出納米二氧化鈰。利用TG、XRD、N2全吸附測試等對前驅體和產(chǎn)物進行了表征。以甘油為分散劑制備的二氧化鈰納米粉體粒徑較小(7.6 nm)、比表面積較大(79.3 m2/g)。可能的原因是甘油的羥基數(shù)目較多,與Ce

3、3+的絡合作用較強從而減慢了沉淀的生成并阻止了粒子的團聚與長大。 (2)以乙二醇、甘油和山梨醇作為燃燒劑合成納米二氧化鈰,其中甘油和山梨醇為本論文首次采用。確定了山梨醇為較優(yōu)的燃燒劑,可能的原因是其具有更長碳鏈和更多的羥基,可以增強與Ce3+的絡合作用,有效地阻止晶粒的長大以及晶粒間的團聚。 (3)通過調控燃燒劑與氧化劑的比例、溶液pH值可以控制二氧化鈰納米粒子的尺寸和比表面積。制備出粒度5.1～16.4 nm、比表面積