纳米氧化铈的制备及其反相微乳液的稳定条件
纳米颗粒氧化铈的制备研究
文章编号:1005-7854(2003)04-0051-03纳米颗粒氧化铈的制备研究杜玉成,孙立柏,张久兴(北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室,北京100022)摘 要:氧化铈由于具备独特的redox 性能,在催化剂制备方面倍受关注。
本文介绍了水热法、模板剂诱导均相沉淀法制备纳米颗粒氧化铈的合成工艺。
在NaOH 、NH 3反应体系中,120℃、24h 可获得肩峰较宽、具有CeO 2、Ce 3O 3固溶峰的纳米结构氧化铈颗粒。
粒径在5～15nm ,比表面积为128152m 2/g ;模板诱导沉淀法在(NH 2)2CO 为0144mol 、SDS 为0102mol 、Ce (NO 3)3・6H 2O 为0101mol 、反应72h ,可制备出比表面积为155108m 2/g ,粒径为10nm 、孔径(pore size )为10107nm 的氧化铈。
两种合成方法均可制备出具有催化剂所要求的、较高内比表面积和较好纳米结构相的氧化铈颗粒。
关键词:氧化铈;纳米结构;水热法;均相沉淀;模板剂中图分类号:TB383;TF12312+5 文献标识码:ASTUD Y ON PREPARA TION OF NANOPAR TICL ECERIUM OXID E MA TERIAL SDU Y u 2cheng ,S U N L i 2bai ,ZHA N G Ji u 2xi ng(Beiji ng U niversity of Technology ,Beiji ng 100022,Chi na )ABSTRACT :Cerium oxide has attracted attention in catalyst ,as it has special capability of redox 1In this paper ,the preparation technology of nano 2particle cerium 2oxide materials is introduced through the hydrothermal syn 2thesis and precipitation method by template leading 1In the sodium hydride and ammonia system ,the nanostruc 2ture cerium 2oxide particles ,with wider acromion and common shoulder peak of CeO 2and Ce 2O 3and with the mean particle size of 5～15nm and a specific surface area of 128152m 2/g ,have been obtained at temperature of 120℃and reaction time of 24h 1In the template precipitation system and under the condition of the urea ,sodium dodecylsulfate and cerium nitrate as the molar ratio of 0144∶0102∶0101and reacted 72h ,nano 2particle cerium 2oxide with diameter of 10nm ,pore size of 10107nm and specific surface area of 155108m 2/g have been ob 2tained 1The samples from two syntheses have better nanostructure and inner specific surface area as large as cata 2lyst demands 1KE Y WOR DS :Cerium oxide ;Hydrothermal synthesis ;Homogeneous precipitation ;Template agent收稿日期:2003-08-29作者简介:杜玉成,副教授、在职博士生。
氧化铈纳米粒子的制备
热解法
总结词
一种制备高结晶度氧化铈纳米粒子的方法，通过控制热解温 度和气氛，可以得到不同形貌和组成的氧化铈纳米粒子。
详细描述
热解法是一种制备高结晶度氧化铈纳米粒子的有效方法。通 过控制热解温度和气氛，如氧气流量、压力等，可以调节氧 化铈纳米粒子的形貌和组成。热解法制备的氧化铈纳米粒子 具有较高的热稳定性和化学稳定性。
反应物浓度
总结词
反应物浓度是影响氧化铈纳米粒子制备 的重要参数之一，它决定了反应速率和 产物纯度。
VS
详细描述
增加反应物浓度通常会加快反应速率，但 过高的浓度可能导致粒子生长过快，不易 控制粒径大小。同时，高浓度的杂质也可 能影响产物的纯度和结晶度。因此，选择 适当的反应物浓度对于制备高质量的氧化 铈纳米粒子至关重要。
氧化铈纳米粒子的制备
目 录
• 引言 • 氧化铈纳米粒子的制备方法 • 制备过程中的影响因素 • 制备过程中的问题与解决方案 • 制备的实验过程与结果 • 结论与展望
01
引言
目的和背景
01
氧化铈纳米粒子作为一种重要的 无机纳米材料，在能源、环保、 催化等领域具有广泛的应用前景 。
02
制备高质量的氧化铈纳米粒子是 实现其应用价值的关键。
氧化铈纳米粒子的应用领域
能源领域
作为催化剂和助催化剂，用于燃料电池、太阳能电池等新能源器 件中，提高能源利用效率。
环保领域
用于处理工业废水、废气等污染物，降低环境污染。
催化领域
作为催化剂载体和活性组分，用于石油化工、有机合成等工业生产 中，提高催化效率和产物选择性。
02
氧化铈纳米粒子的制备方法
化学沉淀法
总结词
一种常用的制备方法，通过控制沉淀剂的浓度和反应温度，可以得到不同粒径 和形貌的氧化铈纳米粒子。
《纳米氧化铈制备及其粒度控制的研究》
《纳米氧化铈制备及其粒度控制的研究》一、引言随着纳米科技的不断发展和应用，纳米材料在诸多领域展现出卓越的性能和广阔的应用前景。
纳米氧化铈作为一种典型的纳米材料，因其具有优异的物理、化学性质，被广泛应用于催化剂、传感器、太阳能电池等领域。
因此，研究纳米氧化铈的制备方法及其粒度控制具有重要的科学意义和应用价值。
本文将就纳米氧化铈的制备方法以及粒度控制进行研究，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、纳米氧化铈的制备方法纳米氧化铈的制备方法主要包括物理法和化学法。
物理法主要包括蒸发冷凝法、机械粉碎法等，而化学法则包括溶胶-凝胶法、沉淀法、水热法等。
其中，化学法因其操作简便、成本低廉等优点，成为制备纳米氧化铈的主要方法。
（一）溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米氧化铈的方法。
该方法以稀土硝酸盐为原料，通过控制溶液的pH值、温度等条件，使溶液中的稀土离子与碱性物质发生反应，生成凝胶状的氧化铈前驱体。
经过干燥、煅烧等处理后，得到纳米氧化铈。
（二）沉淀法沉淀法是一种简单易行的制备纳米氧化铈的方法。
该方法通过在含有稀土离子的溶液中加入沉淀剂，使稀土离子与沉淀剂发生反应生成沉淀物。
经过洗涤、干燥、煅烧等处理后，得到纳米氧化铈。
（三）水热法水热法是一种利用高温高压水溶液制备纳米氧化铈的方法。
该方法将稀土离子溶液置于高压反应釜中，在高温高压的条件下进行水热反应，生成氧化铈晶体。
经过洗涤、离心等处理后，得到纳米氧化铈。
三、粒度控制的研究粒度是影响纳米氧化铈性能的重要因素之一。
因此，研究纳米氧化铈的粒度控制具有重要的意义。
粒度控制的方法主要包括改变制备条件、添加表面活性剂等。
（一）改变制备条件制备条件对纳米氧化铈的粒度有着重要的影响。
通过调整溶液的pH值、温度、浓度等条件，可以有效地控制纳米氧化铈的粒度。
例如，在溶胶-凝胶法中，提高反应温度或降低溶液的pH 值可以减小纳米氧化铈的粒度。
（二）添加表面活性剂表面活性剂是一种有效的粒度控制剂。
浅析纳米氧化铈粉体制备新技术
浅析纳米氧化铈粉体制备新技术纳米氧化铈作为一种性能优异的新型功能材料，其应用前景十分广阔。
本文从固相法、液相法和气相法等三个方面简绍了纳米氧化铈粉体的制备研究现状，通过对比发现，制备出的纳米粉体，分散性差且存在团聚现象。
结合各种方法，提出了制备纳米氧化铈的新方法，从而能够有效改善纳米颗粒团聚问题。
标签：纳米粉体；氧化铈；制备；新技术随着稀土新材料的迅速发展和广泛应用，研究纳米氧化铈的制备工艺显得尤为重要。
近年来，人们对纳米氧化铈粉体的制备进行了大量的研究工作，但许多方法仍停留在实验室研究阶段，在很大程度上限制了纳米氧化铈产品的生产和应用。
本文对国内外纳米氧化铈粉体制备方法的研究进展作一阐述，并提出了改进纳米氧化铈粉体制备的方法。
1 纳米氧化铈制备方法目前，纳米氧化铈粉体的制备方法有很多种，根据制备条件不同大体可分为固相法、液相法和气相法三类，其中液相法是纳米氧化铈粉体制备主要采用的方法。
1.1 固相法一般是把金属氧化物或其盐按照比例充分混合，研磨后进行煅烧，最终得到金属及金属氧化物的超细粒子。
庄稼等人[1]采用氯化铈和草酸在低热条件下进行机械力固相化学反应，制备出前驱体草酸铈，通过热重和差热分析后，在400℃下分解该前驱体得到粒度在80nm以下、表面形貌为球形、结构为立方晶系的黄色二氧化铈。
固相法是一种传统的粉体制备工艺，固相反应法的特点在于工艺比较简单，且粒度可控。
但需对样品粉碎，难免会出现粉碎后组成不均的现象。
1.2 液相法液相法是在一均相溶液中，通过控制液相化学反应的各种条件（如反应物浓度、温度与时间等），制备前驱体的方法。
液相法主要包括化学沉淀法、溶胶-凝胶法、喷雾热分解和喷雾反应法、水热法等，其中化学沉淀法和溶胶-凝胶法是常用的方法。
1.2.1 化学沉淀法沉淀法是液相化学制备高纯度纳米粒子的最广泛的方法，它是把沉淀剂加入金属盐溶液中进行沉淀处理，再将沉淀物经过滤→干燥→焙烧等工艺，从而制得纳米氧化物粉末。
制备纳米氧化铈材料的技术开发
制备纳米氧化铈材料的技术开发纳米材料的发展在近二十年间取得了极大的进展，这种材料由于其特殊的物理和化学性质，成为了应用学和基础学领域的重要课题。
其中，纳米氧化铈材料是一种具有很高应用价值和广泛应用前景的纳米材料，在催化剂、电化学、光催化等领域中都有着重要的应用。
本文聚焦于制备纳米氧化铈材料的技术开发，分析研究了目前存在的技术路线、制备方法以及制备过程中的关键因素等问题。
一、制备纳米氧化铈材料的技术路线制备纳米氧化铈材料的技术路线可分为两种，分别是溶胶-凝胶法和水热法。
1.溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将溶剂中的金属离子和氧化物溶胶混合，经过混合、水解和凝胶化等阶段制得的纳米氧化铈颗粒的方法。
该法的优点在于制备简单、成本低、纯度高、控制尺寸分布范围较广、单分散度好。
缺点在于制备过程中需要处理的溶胶浓度较高，使结晶过程变得复杂。
2.水热法水热法是利用溶液中的水为反应媒介，通过加热压力，使溶液在高温、高压的条件下反应制得纳米氧化铈粉末的方法。
该法制备纳米氧化铈具有粒径分布范围小、形态均匀、组成一致、晶体较小等优点。
但其制备过程中需要考虑控制反应温度、压力、PH 值等因素，对实验条件的要求比较高。
二、纳米氧化铈材料制备方法1.溶胶-凝胶法制备纳米氧化铈制备纳米氧化铈的关键是溶解金属离子。
在该制备方法中，铈盐作为前驱体溶解于水或机会溶剂中，NH4OH加入制成的铈离体溶液中，随后缓慢控制沉淀物形成过程的温度和pH值，溶液转化为凝胶，并得到纳米氧化铈微晶。
2.水热法制备纳米氧化铈水热法常用的前驱体是氯化铈，先将氯化铈溶于水中得到铈离子，加入NaOH溶液变成一氢氧化铈，接下来借助葡萄糖还原一氢氧化铈转化成氧化铈凝胶，然后进行高温高压水热反应，在生长晶核的同时形成纳米氧化铈颗粒，最后用deionwater洗涤、筛选和干燥得到物质。
三、纳米氧化铈材料制备过程中的会影响成品的关键因素纳米氧化铈材料制备过程中需要控制的主要因素有下面几点：1.溶液的PH值在水热法制备纳米氧化铈的筛选中，当PH值在8左右时最适合。
纳米氧化铈的制备及其反相微乳液的稳定条件
Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ｆｎａ ｏ ｃ ｒｕｍ ｘ ｄｅ ａ ｈｅ ｓａ ｌｔ ｏ ｉ ｏｎ ｅ ｒ ｔｏ ｏ ｎ ｅ ｉ ｏ ｉ ｎｄ ｔ ｔ ｂｉ ｙ ｃ ｎｄ ｔ ｓ ｉ ｉ
ｐ ｒ ｄ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓｃ ｎ ｒ ｄ ｂ ｈ ｘ ｅ ｍｅ ｔ． ｅｐ ｅ ａ ｅ ａ ｏ ｃ ｒ ｍ ｘｄ ｓ ｈ ｒ ｃｅ ｚ ｄ ｂ ａ ｅ ｃ ｏ ｄｎ ｔ ｏ ｄｔ ｎ ｏ ｆ ｍｅ ｙｔ ｅ ｅ ｐ ｒ ｎ ｓ Ｔ ｒ ｐ ｄ ｎ ｎ ｅ ｕ ｏ ｅＷａ ｃ ａ ａ ｔｒ ｅ ｙ ＸＲＤ ｏｈ ｉ ｉ ｉ ｈ ｒ ｉ ｉ ｉ
Ｏ ｔ ｅ ｒ ｅ ｍ ｉ ｒ ｅ ｕ ｓｏ ｙ ｔ ｍ ｆｉｓ ｒ ｖｅ ｓ ｃ ｏ ｍ ｌｉ ｎ ｓ ｓ ｅ
纳米氧化铈的制备及其催化性能的研究
纳米氧化铈的制备及其催化性能的研究Ξ袁慎忠3,鞠文鹏,张 燕,薛群山,陈 楠,肖 彦(天津化工研究设计院,天津300131)摘要:采用两种方法制备了纳米氧化铈材料,通过X射线衍射分析(XRD),透射电子显微镜(TEM),表面吸附(BET)等手段对样品的物化性能进行了表征,并对纳米氧化铈在三效催化剂中的应用进行了探讨,通过催化反应试验对其催化性能进行了评价。
结果表明,制备的样品具有纳米尺度的粒径,热耐热稳定性好,高温老化后晶相稳定,在三效催化剂中应用时,能有效改善三效催化剂的起燃特性,催化性能较之普通氧化铈材料有明显提高。
关键词:纳米氧化铈;比表面积;转化率;起燃温度;稀土中图分类号:O61413 文献标识码:A 文章编号:1000-4343(2003)-0084-03 纳米技术是一项方兴未艾的高新技术,其中的纳米材料更因其奇特的性能而成为当前的研究热点。
纳米材料是80年代发展起来的材料科学新领域,具有传统材料所不具备的奇异特性,被誉为跨世纪的新材料。
目前,对纳米材料的研究已经渗透到各个领域。
研究表明,纳米材料的颗粒尺寸小,表面的键态和电子态与颗粒内部不同,表面原子配位不全,导致表面活性位置增加,而且随着粒径的减小,表面光滑度变差,形成了凹凸不平的原子台阶,从而增加了化学反应的接触面,具有很强的催化性能[1]。
因此,纳米催化材料是纳米材料研究的一个重要方向。
纳米稀土材料是纳米催化材料的一个重要组成部分,它既具有纳米材料的优点,又具备稀土材料化学活性高、氧化还原能力强和配位数多变(3～12)的特点,集两种材料的优势于一身,是比纯粹的纳米材料和稀土材料更优良的的新型复合材料;广泛应用于稀土化合物纳米粉体、稀土纳米复合材料、稀土纳米环保材料、稀土纳米催化剂等方面,具有广阔的市场前景。
氧化铈是稀土族中一个重要的化合物,是一种用途非常广泛的材料,在玻璃、陶瓷、荧光粉、催化剂等领域中有广泛的应用,特别是在机动车尾气净化催化剂中,氧化铈作为一种重要的助剂,对改进催化剂的性能起着举足轻重的作用[2,3]。
不同形貌纳米氧化铈的制备及其性能研究.pdf
浙汀础上大学颁土学位论文小Ｉ司形貌纳米氧化｛ｉｉｉｆｌ＇，ＪＳｔ］备及其性ｚＨ，删ｉ．－ｌ究到２．１１％；经整理后的涤纶织物的抗紫外性能也有很大提高。
在经过３０次洗涤后，所得织物仍保持较好的抗紫外性能。
关键词：Ｃｅ０２：水热法；光催化：氨气棚沉积法：抗紫外织物浙汀王｝ｉ！工大学硕ｉ学位论文不同形貌纳米氧化铈的制备及其性能研究ｒｅａｃｔｉｖｉｔｙｃｏｍｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｐａｒｔｉｃｌｅｓａｎｄｒｏｄｓｏｗｉｎｇｔｏｉｔｓｓｐｅｃｉａｌｓｕｒｆａｃｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ，ｗｈｅｎｄｅｇｒａｄｅｍｅｔｈｙｌｏｒａｎｇｅｗｉｔｈ２ｇ／Ｌｃｅｒｉａｎａｎｏｆｉｌｍｓ，ｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｍｅｔｈｙｌｏｒａｎｇｅｃａｎｂｅｕｐｔｏ９８％．Ｈｙｄｒｏｘｙｌｒａｄｉｃａｌｓｗｅｒｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｄｅｔｅｃｔｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃｏｘｉｄｉｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈｄｅｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｓｄｕｅｔｏｈｙｄｒｏｘｙｌｒａｄｉｃａｌｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｏｎｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｕｒｆａｃｅｕｎｄｅｒＵＶｉｒｒａｄｉａｔｏｉｎ。
４．ＡｎｕｖｉｏｒｅｓｉｓｔａｎｔｆａｂｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｃｏａｔｉｎｇＣｅ０２ｐａｒｔｉｃｌｅｓｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｃｏｔｔｏｎｏｒｐｏｌｙｅｓｔｅｒｆａｂｒｉｃｕｓｉｎｇａｓｉｍｐｌｅａｍｍｏｎｉａｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｅｆａｂｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｈａｖｅｇｏｏｄｕｖｉｏｒｅｓｉｓｔａｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ａｆｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｈｅｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆａｃｔｏｒ（ＵＰＦ）ｏｆｔｈｅｃｏｔｔｏｎｆａｂｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ８．７１ｔｏ２９８．２６，ｗｈｉｌｅｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅｏｆＵｌｔｒａｖｉｏｌｅｔＡ（ＵＶＡ）ｖａｌｕｅｄｒｏｐｓｄｏｗｎｆｒｏｍ１７．９５％ｔｏ２．１１％．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ．ｔｈｅｕｖｉｏｒｅｓｉｓｔａｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｐｏｌｙｅｓｔｅｒｆａｂｒｉｃａｆｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｈａｓｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｅｖｅｎａｆｔｅｒ３０ｔｉｍｅｓｗａｓｈｉｎｇｓ，ｔｈｅｆａｂｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｓｔｉｌｌｋｅｅｐｇｏｏｄｕｖｉｏｒｅｓｉｓｔａｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｅ０２；ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｍｅｔｈｏｄ；ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌｃａｔａｌｙｓｉｓ；ａｍｍｏｎｉａｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｕｖｉｏｒｅｓｉｓｔａｎｔｆａｂｒｉｃ浙汀理工大学颂＿上学位论文４ｉ同形貌纳水氧化铈的制螯及其性能研究３．２实验部分………………………………………………………………………………３２３．２．１丰要试剂与仪器………………………………………………………………．３２３．２．２氧化铈光催化降解及羟基自由基的检测……………………………………．３３３．３结果与讨论……………………………………………………………………………３４３．３．１不同形貌纳米氧化铈的比表面及孔径分析…………………………………．３４３．３．２氧化铈光催化降解脱色实验结果讨论………………………………………．３５３．３．３氧化铈光催化过程巾羟基自由基（·ＯＨ）的检测………………………………４０３．４本章小结………………………………………………………………………………４２第四章抗紫外织物的制备及表征……………………………………………………………．４３４．１弓｛一言‘………………………………………………………………………………………………………………一４３４．２实验部分………………………………………………………………………………４４４．２．１主要试剂与仪器………………………………………………………………．４４４．２．２抗紫外织物的制备……………………………………………………………．４５４．２．３样品的表征……………………………………………………………………．４５４．３结果与讨论……………………………………………………………………………４６４．３．１样品的ＦＥＳＥＭ形貌表征……………………………………………………一４６４．３．２样品的ＸＲＤ表征……………………………………………………………．．４８４．３．３样品的ＥＤＳ表征………………………………………………………………４８４．３．４样品的抗紫外性能表征………………………………………………………．４９４．３．５样品的力学性能表征…………………………………………………………．５１４．４本章小结………………………………………………………………………………５３第五章研究结论及展望………………………………………………………………………．５４５．１研究结论………………………………………………………………………………５４５．２展望………………………………………………………………………………………………………………．．５５参考文献…………………………………………………………………………………………．５６攻读硕士学位期问取得的成果…………………………………………………………………６６致ｊ射……………………………………………………………………………………………………………………………一６７ＸＰＳ等检测，结果发现立方块的边缘尺寸为９～１７ｎｍ，Ｃｅ０２晶体主要表现为（１００）的晶面指数，且其活性大干（１１１）品面。
《纳米氧化铈制备及其粒度控制的研究》
《纳米氧化铈制备及其粒度控制的研究》摘要：本文主要探讨了纳米氧化铈的制备方法及其粒度控制技术。
首先介绍了纳米氧化铈的基本性质和广泛应用领域，然后详细描述了制备过程中的关键步骤和影响因素，最后通过实验数据和结果分析，验证了粒度控制方法的有效性和可行性。
一、引言纳米氧化铈（CeO2）作为一种重要的纳米材料，因其独特的物理化学性质，在催化剂、传感器、光电器件、生物医学等领域有着广泛的应用。
制备高质量的纳米氧化铈并有效控制其粒度，对于提高其性能和应用效果具有重要意义。
因此，研究纳米氧化铈的制备方法及其粒度控制技术显得尤为重要。
二、纳米氧化铈的基本性质及应用纳米氧化铈具有高比表面积、高活性、高稳定性等特性，使其在催化、传感、能源、生物医学等领域有着广泛的应用。
特别是在催化剂领域，纳米氧化铈因其优异的储氧能力和氧化还原性能，被广泛应用于汽车尾气净化、工业废气处理等方面。
三、纳米氧化铈的制备方法目前，制备纳米氧化铈的方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、化学气相沉积法等。
其中，溶胶-凝胶法因其操作简便、成本低廉等优点被广泛应用。
本研究所采用的制备方法也是基于溶胶-凝胶法进行改进和优化。
四、制备过程中的关键步骤及影响因素1. 原料选择：选择合适的原料是制备高质量纳米氧化铈的关键。
原料的纯度、粒度等都会直接影响最终产品的性能。
2. 反应条件：反应温度、时间、pH值等反应条件对纳米氧化铈的粒度、形貌和结晶度等有重要影响。
3. 表面处理：通过表面处理可以改善纳米氧化铈的分散性和稳定性，提高其应用性能。
五、粒度控制方法及实验结果分析1. 粒度控制方法：通过调整反应条件、添加表面活性剂、控制陈化时间等方法，可以有效控制纳米氧化铈的粒度。
2. 实验结果分析：通过SEM、TEM、XRD等手段对制备的纳米氧化铈进行表征，结果表明，通过优化反应条件和添加表面活性剂，可以成功制备出粒度均匀、分散性好的纳米氧化铈。
六、结论本研究通过优化溶胶-凝胶法制备纳米氧化铈的工艺，成功实现了对其粒度的有效控制。
高纯度纳米氧化铈制备
高纯度纳米氧化铈制备摘要：1.引言2.高纯度纳米氧化铈的制备方法3.高纯度纳米氧化铈的应用4.结论正文：【引言】高纯度纳米氧化铈作为一种重要的稀土元素，具有优良的物理化学性质，广泛应用于催化剂、功能材料、磁性材料等领域。
随着科学技术的进步，对高纯度纳米氧化铈的需求越来越大。
因此，研究高纯度纳米氧化铈的制备方法具有重要的实际意义。
【高纯度纳米氧化铈的制备方法】目前，高纯度纳米氧化铈的制备方法主要有以下几种：1.溶胶凝胶法：溶胶凝胶法是一种常用的制备纳米氧化铈的方法。
该方法以铈盐为原料，在适量的酸或碱的作用下，通过水解、缩聚等过程形成纳米级氧化铈粒子。
然后，通过洗涤、干燥等后处理工艺，可以得到高纯度纳米氧化铈。
2.微波辅助法：微波辅助法是另一种常用的制备纳米氧化铈的方法。
该方法在微波场中进行反应，可以显著缩短反应时间，提高反应速率，从而提高氧化铈的纯度和粒子尺寸分布。
3.共沉淀法：共沉淀法是一种以两种或多种金属离子为原料，通过共同沉淀反应制备纳米氧化铈的方法。
该方法可以有效地控制氧化铈的粒子尺寸和形貌，得到高纯度纳米氧化铈。
【高纯度纳米氧化铈的应用】高纯度纳米氧化铈具有优良的物理化学性质，广泛应用于以下几个方面：1.催化剂：高纯度纳米氧化铈具有较大的比表面积和良好的分散性，可以作为催化剂或催化剂载体，提高催化效果。
2.功能材料：高纯度纳米氧化铈具有良好的磁性能、光学性能和电学性能，可以作为磁性材料、光学材料和电子材料等。
3.环保领域：高纯度纳米氧化铈可以用于污染物的去除和污水处理，具有良好的环保效果。
【结论】综上所述，高纯度纳米氧化铈具有广泛的应用前景。
高纯度纳米氧化铈制备
高纯度纳米氧化铈制备
【原创实用版】
目录
1.引言：介绍高纯度纳米氧化铈的背景和重要性
2.高纯度纳米氧化铈的制备方法
3.高纯度纳米氧化铈的应用领域
4.总结：对高纯度纳米氧化铈制备的展望
正文
【引言】
高纯度纳米氧化铈作为一种重要的稀土功能材料，在催化、光催化、电化学等领域具有广泛的应用。
随着科学技术的不断发展，对高纯度纳米氧化铈的需求越来越高。
因此，研究高纯度纳米氧化铈的制备方法具有重要的实际意义。
【高纯度纳米氧化铈的制备方法】
目前，制备高纯度纳米氧化铈的方法有很多，如溶胶 - 凝胶法、水
热法、共沉淀法等。
这些方法各具特点，下面分别进行介绍：
1.溶胶 - 凝胶法：该方法是目前制备纳米氧化铈最常用的方法之一，具有操作简便、反应条件温和、粒子尺寸均匀等优点。
2.水热法：水热法制备纳米氧化铈具有较高的产率和较窄的粒径分布，但其对温度和压力的要求较高，且易引入杂质。
3.共沉淀法：共沉淀法制备纳米氧化铈的过程中，可以通过控制沉淀条件来调节粒子尺寸和形貌，但其对实验条件要求较高，且易受杂质影响。
【高纯度纳米氧化铈的应用领域】
高纯度纳米氧化铈在多个领域具有广泛的应用，如：
1.催化领域：纳米氧化铈具有良好的催化活性和稳定性，可用于催化氧化、还原等反应。
2.光催化领域：纳米氧化铈的光催化性能优越，可用于光解水制氢、光降解有机污染物等。
3.电化学领域：纳米氧化铈具有高的电化学活性，可用作电极材料、超级电容器等。
【总结】
随着科技的不断发展，高纯度纳米氧化铈在各个领域的应用越来越广泛。
高纯度纳米氧化铈制备
高纯度纳米氧化铈制备以高纯度纳米氧化铈制备为题，本文将介绍高纯度纳米氧化铈的制备方法及其应用领域。
一、高纯度纳米氧化铈的制备方法1. 溶剂热法：这是一种常用的制备高纯度纳米氧化铈的方法。
首先，将铈盐与适量的溶剂混合，加热至一定温度并搅拌，使溶液中的铈盐充分溶解。
然后，通过改变反应条件，如温度、反应时间等，控制氧化铈的粒径和形貌。
2. 水热法：水热法是另一种制备高纯度纳米氧化铈的常用方法。
该方法利用水热反应在高温高压条件下合成氧化铈纳米颗粒。
通过控制反应条件，如反应温度、反应时间等，可以调节氧化铈的粒径和形貌。
3. 碳热还原法：碳热还原法是一种较为简单且经济的制备高纯度纳米氧化铈的方法。
首先，将铈盐与适量的碳源混合，并加热至一定温度，使铈盐发生还原反应生成氧化铈纳米颗粒。
通过改变反应条件，如温度、反应时间等，可以控制氧化铈的粒径和形貌。
二、高纯度纳米氧化铈的应用领域1. 催化剂：高纯度纳米氧化铈具有较高的表面积和活性，能够提供更多的活性位点，因此在催化剂领域有广泛的应用。
它可以作为三元催化剂的重要组成部分，用于汽车尾气净化、有机废气处理等领域。
2. 燃料电池：高纯度纳米氧化铈可以作为燃料电池的重要组成部分，用于催化氧气还原反应。
其高活性和良好的电化学性能可以提高燃料电池的效率和稳定性。
3. 光催化剂：高纯度纳米氧化铈具有较窄的能隙和较高的光催化活性，可以吸收可见光并产生活性氧物种，用于光催化降解有机污染物、水分解制氢等领域。
4. 生物医学应用：高纯度纳米氧化铈在生物医学领域有广泛的应用。
它可以作为药物载体，用于药物的控释和靶向输送。
此外，高纯度纳米氧化铈还可以用于生物成像、磁共振成像等领域。
总结：高纯度纳米氧化铈的制备方法多种多样，可以通过溶剂热法、水热法、碳热还原法等方法制备。
高纯度纳米氧化铈在催化剂、燃料电池、光催化剂、生物医学等领域具有广泛的应用前景。
通过不断优化制备方法和提高材料性能，高纯度纳米氧化铈在未来将有更广阔的应用空间。
纳米氧化铈生产及应用
我国氧化铈生产能力及产量情况
纳米氧化铈的制备
固相烧结法
液相法
气相法
喷雾反应法
燃烧合成法
金属硝酸 盐作为氧 化剂，有 机化合物 （比如尿 素）作为 还原剂 （燃烧剂）
各种方法的优劣比较
尚无成 熟的制 备方法， 大多停 留在实 验阶段
我们的工艺方法---沉淀反应法
直接沉淀法 均相沉淀法 共沉淀法 水解沉淀法
氧化铈资源状况
稀土在地壳含量中相对丰富，但世界已发现的可开采稀土比其他矿种相对 较少。世界稀土矿主要是氟碳铈矿和独居石（磷铈镧矿），其他的稀土资 源主要是磷钇矿、离子吸附型稀土矿、铈铌钙矿、磷矿石、磷灰石、异性 矿和作为副产品的独居石磷钙钍矿和提铀废液。中国是世界已探明有经济 开采价值的稀土储量最大的国家。主要稀土矿有白云鄂博稀土矿、山东微 山稀土矿、四川冕宁"牦牛坪式"单一氟碳铈矿、江西风化壳淋积型稀土矿、 湖南褐钇铌矿和漫长海岸线上的海滨砂矿等等。 我国的稀土矿藏可粗略分为北方矿与南方矿。北方矿主要指与铁矿共生 的白云鄂博铁矿中的氟碳铈矿和独居石，主要含镧、铈、镨及钕四个轻稀 土元素，占国内探明稀土储量的87.1%；南方矿以江西、广西、湖南和广 东一带的离子吸附矿为主，这类矿的特点是：重稀土元素含量高，经济含 量大，品位低，开采和浸取工艺简单。直至现在只有在中国发现此优质的 离子吸附型稀土矿，该矿无论是其资源量还是元素种类与配分形式都是世 界上任何其他国家无法比拟的。
纳米二氧化抛光粉上的应用
在电化学中的应用
在钢铁工业中的应用
在抗紫外防晒上的应用
其他应用
谢谢
纳米氧化铈的生产及应用
张爱民
氧化铈物理化学性质
纳米氧化铈 粉
纳米氧化铈粉纳米氧化铈粉是一种应用广泛的纳米材料，具有许多独特的性质和潜在的应用。
本文将介绍纳米氧化铈粉的制备方法、物理化学性质以及其在催化、能源和环境等领域的应用。
一、制备方法纳米氧化铈粉的制备方法多种多样，常见的方法包括溶胶-凝胶法、水热合成法、共沉淀法等。
其中，溶胶-凝胶法是一种常用的制备方法，通过控制溶胶的成分和条件，可以精确地调控纳米氧化铈粉的形貌和尺寸。
水热合成法则是利用高温高压水体系中的化学反应，制备出均匀分散的纳米氧化铈粉。
共沉淀法则是通过将两种或多种金属盐溶液混合，在适当的条件下，使金属离子共沉淀形成纳米氧化铈粉。
二、物理化学性质纳米氧化铈粉具有很高的比表面积和较小的晶粒尺寸，这使得它表现出与传统氧化铈粉不同的物理化学性质。
纳米氧化铈粉具有优异的催化活性、化学稳定性和氧存储能力。
此外，纳米氧化铈粉还具有良好的光催化性能和抗氧化性能。
这些特殊的性质使得纳米氧化铈粉在许多领域具有广泛的应用潜力。
三、催化应用纳米氧化铈粉在催化领域有着重要的应用。
由于其优异的催化活性和化学稳定性，纳米氧化铈粉被广泛应用于催化剂的制备中。
例如，纳米氧化铈粉可以用作汽车尾气催化转化剂，能够高效地将有害气体转化为无害物质。
此外，纳米氧化铈粉还可以用于工业废水处理、有机合成等领域，具有重要的环境和经济价值。
四、能源应用纳米氧化铈粉在能源领域也有着广泛的应用。
由于其优良的氧存储能力，纳米氧化铈粉可以应用于固体氧化物燃料电池、储能材料等领域。
此外，纳米氧化铈粉还可以用于太阳能电池、光催化水分解等能源转换和利用过程中，具有重要的作用。
五、环境应用纳米氧化铈粉在环境领域有着广泛的应用前景。
由于其良好的光催化性能，纳米氧化铈粉可以用于光催化降解有机污染物、水分解产氢等环境净化和能源利用过程中。
此外，纳米氧化铈粉还可以用于废气处理、重金属去除等领域，具有重要的环境保护和治理意义。
纳米氧化铈粉作为一种重要的纳米材料，在催化、能源和环境等领域具有广泛的应用前景。
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纳米氧化铈的制备及其反相微乳液的稳定条件*刘金彦,张运动,刘云颖(内蒙古科技大学生物与化学工程学院,内蒙古包头014010)摘 要:探讨了用于制备氧化铈纳米粒子的反相微乳体系组成及稳定性,以溴化十六烷基三甲基铵/正丁醇/环己烷/水构成了用于制备纳米氧化铈的W/O微乳液,通过测定体系的电导率的方法确定相点,绘制了溴化十六烷基三甲基铵和正丁醇-环己烷-水反相微乳区拟三元相图。
结果表明,表面活性剂与助表面活性剂质量比,即溴化十六烷基三甲基铵与正丁醇的质量比等于1.6时为制备纳米粒子的最佳值,加入硝酸铈会使微乳液的区域减小,随着温度的升高微乳区域略微减小。
按实验确定的条件,制备出纳米氧化铈,XRD分析结果表明,纳米氧化铈粒径为19~22n m。
关键词:反相微乳液;拟三元相图;纳米氧化铈中图分类号:TQ133.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4990(2008)07-0022-03Preparation of nano cer i u m oxide and t he stabilit y conditi o nsof its reverse m icroem ulsion systemL i u Jinyan,Zhang Yundong,L i u Yuny i n g(S c hool of B iolog ical&Che m ical Eng i neering,Inner M ongoli a University ofS cience&T echnology,Baotou014010,China)Abstrac t:In t h is paper,the co m pos i tion and stability o f reverse m icro e mu lsi on syste m for preparati on of ceri um ox i de nanopa rtic l es w ere st udied.The W/O m i c ro m ulsion o f CTAB/n-bu t y l a lcoho l/cyc l ohex ane/w ater was appli ed for prepara ti on of nano ceriu m ox i de.The quasi-ternary phase d i agra m s of CTAB and n-buty l alcoho l(A s-S)/cyc l ohexane(O)/ w ater(W)w ere drawn by measur i ng t he electric conductiv it y o f the syste m.It was found thatw hen t he rati o o f sur f ac tant t o surfactant-a i d w as1.6(.i e.t he m ass ra ti o o f CTAB to n-buty l alcoho lwas1.6),it was t he opti m a l va l ue f o r prepara ti on o f cer i u m ox i de nanopa rti c l es.T he additi on of ce rous nitrate w ou l d m ake t he reg ion o fm i cro m ulsion dec li ne.W h ile w ith i n c reasi ng te m pe ra t ure,t he reg ion ofm icroemu l s i on i n phase diagra m s beca m e a little s m a ller.T he nano cer i u m ox ide w as pre pared acco rd i ng to the cond iti ons confir m ed by the expe ri m en ts.T he prepared nano ceri um ox i de was character i zed by XRD and t he resu lts sho w ed tha t the av erage parti c le size was19~22n m.K ey word s:reverse m icroe mu lsi on;quasi-te rnary phase d i agra m s;nano cer i u m ox i de纳米C e O2粉体的制备方法有很多[1-2],其中反相微乳液法具有粒径可控、粒度分布均匀、粒子不易团聚等优点,成为制备氧化铈纳米粒子的非常重要的方法。
文献[3]采用此法制备出粒度和纯度都较好的纳米粒子,但是仅局限于Ce O2纳米粒子的制备和表征,对其反相微乳体系的稳定性却研究得非常少。
笔者通过电导率法绘制了溴化十六烷基三甲基铵和正丁醇-环己烷-水反相微乳区拟三元相图,考察了温度、盐浓度的变化对反相微乳体系稳定性的影响,制备出了C e O2纳米粒子。
*基金项目:内蒙古科技大学基金项目(00605303)。
1 实验部分1.1 试剂及仪器溴化十六烷基三甲基铵(CTAB,天津光复精细化工研究所),硝酸铈(上海天莲精细化工有限公司),碳酸铵(天津市化学试剂厂),环己烷(天津市华东试剂厂),无水乙醇(天津市北方天医化学试剂厂),正丁醇(天津市化学试剂三厂),均为分析纯。
实验用水为二次蒸馏水。
SLDS-I型数显电导率仪(南京桑力电子设备厂),日本理学D/M AX- B型自动粉末X衍射分析仪。
22 无机盐工业I N ORGAN I C C H E M I C ALS I N DUSTRY第40卷第7期2008年7月1.2 实验方法1.2.1 反相微乳液体系将CTAB和正丁醇按一定比例均匀混合形成乳化剂,然后将CTAB-正丁醇乳化剂与环己烷分别按质量比为19,28,37,46,55,64,73,82, 91配成一系列溶液,再加入不同质量的水相。
25!时,振荡器恒温振荡12h后进行电导率测定。
利用电导率法[4]测定W/O微乳液体系相图。
当乳化剂与油相的比值不变时,体系的电导率随体系增溶水量的变化而变化,因此根据体系电导率的变化来测定出体系的最大增溶水量。
当体系中乳化剂含量过大或过小时,易于形成中相微乳液[5],在这种情况下利用目视浊度测定最大增溶水量。
1.2.2 纳米Ce O2的制备按照微乳液稳定性实验确定的比例,25!下,将3.5g CTAB和3mL1.15m o l/L的Ce(NO3)3溶液搅拌下加入到100mL的环己烷中,继续搅拌下逐滴滴加正丁醇,直至成为透明的微乳液。
同样条件下制备(NH4)2CO3溶液的微乳液。
将制备好的两种微乳液搅拌条件下混合,继续搅拌0.5h使充分沉淀,然后过滤。
用无水乙醇和去离子水洗涤沉淀,将沉淀在80!干燥箱里干燥,在700!空气气氛下煅烧3h,制得纳米氧化铈。
2 结果和讨论2.1 W/O微乳体系的组成以及稳定性2.1.1 油相一定时正丁醇和CTAB最佳比值的确定图1是W/O体系的电导率随正丁醇与CTAB 质量比的变化情况。
随着正丁醇与CTAB质量比的增大,体系的电导率先减小后增大,正丁醇与CTAB 质量比为1.6时,电导率最小。
在W/O微乳液体系中正丁醇与CTAB一起形成界面膜,水分散在界面膜内。
根据W/O微乳液体系的电渗透理论[6], W/O微乳液体系具有导电性主要是由W/O微乳液液滴的导电性和连续相中离子的导电性决定。
随着醇在乳化剂中含量的增大,它能和表面活性剂形成混合膜,这种混合膜比表面活性剂所形成的膜更加致密且具有一定的刚性,它能降低微乳液的界面张力,使界面强度增加;此时体系的电导率减小。
但当醇的含量过高时,醇只能游离在有机相中,同时降低了界面膜的强度;此时体系的电导率会增大。
因此,测定体系的电导率随正丁醇与CTAB质量比的变化就可以确定不同体系的最佳正丁醇与CTAB质量比。
在这个体系中,水与油相的质量比恒定为1 25。
从图1可知,对于环己烷作为油相的体系,当正丁醇与CTAB的质量比等于1.6时体系的电导率最小,即为最佳。
图1 电导率随正丁醇与CTAB质量比的变化关系2.1.2 正丁醇与C TAB质量比恒定时体系最大增溶水量的测定利用电导率法测定了W/O微乳液体系相图。
当正丁醇与CTAB质量比不变时,体系的电导率随体系的增溶水量R(水与乳化剂的质量比)的变化而变化。
图2为正丁醇与C TAB质量比等于1.6时,电导率与R的关系。
从曲线1可见,出现2个明显的转折点:R1,R2。
1∀水;2∀加入1.15mo l/L Ce(NO3)3溶液图2 电导率随增溶水量变化关系(环己烷与乳化剂正丁醇-CTAB质量比为91)刘道军等[7]认为W/O反相微乳体系的电导率主要取决于液滴的带电状态及其粒径。
当R很小时,液滴半径很小,其界面上表面活性剂分子排列得非常紧密,不易解离,液滴的电荷化也不易发生。
随着R的增大,液滴半径增大,表面活性剂分子的表观密度降低,其极性基的解离度也随之加大,液滴易于电荷化,R的增大有使体系的电导率增大的趋势;另一方面,液滴半径增大,减慢了它在介质中的迁移速率,从而使体系的电导率降低。
在R较小时,R的增大使液滴电荷化居主导地位,故电导率随R的增大而增大;当R增大到一定程度时,由于液滴半径加大引起的迁移速率降低对体系电导率的影响占主要地位,故电导率又逐渐降低。
当R>R2时W/O微乳液的结构遭到破坏,此时W/O微乳液232008年7月 刘金彦等:纳米氧化铈的制备及其反相微乳液的稳定条件的类型将改变为层状液晶相或双连续结构,甚至变得浑浊。
根据以上理论,R 2即是最大增溶水量点,也即相变点。
即增溶水量R =6.5时为相变点(图2),根据此取正丁醇与C TAB 质量比等于1.6,做25!时,CTAB -正丁醇/环己烷/水的拟三元相图如图3所示。
图3 CTAB -正丁醇/环己烷/水的拟三元相图(25!)2.1.3 盐浓度和温度对微乳反胶团体系的增溶水量和稳定区域的影响取正丁醇与CTAB 质量比等于1.6,测得CTAB-正丁醇/环己烷/1.15m o l/L Ce(NO 3)3W /O 微乳液体系的电导率随增溶1.15m o l/L C e(NO 3)3溶液的变化关系,绘制了该体系的拟三元相图。
图4为CTAB-正丁醇/环己烷/1.15m o l/L Ce(NO 3)3水溶液W /O 体系在25!下的拟三元相图。