氧化铈纳米粒子的制备ppt
氧化铈纳米粒子
氧化铈纳米粒子氧化铈纳米粒子是一种具有广泛应用前景的纳米材料，具有良好的催化性能和优异的化学稳定性。
本文将从氧化铈纳米粒子的制备方法、性质与应用等方面进行探讨，旨在为读者提供关于氧化铈纳米粒子的全面了解。
一、制备方法氧化铈纳米粒子的制备方法多种多样，常见的方法包括溶剂热法、水热法、溶胶-凝胶法、共沉淀法等。
其中，溶剂热法是一种常用的制备方法，通过在高温高压条件下将铈盐和氧化剂反应生成氧化铈纳米粒子。
二、性质分析氧化铈纳米粒子具有许多独特的性质。
首先，氧化铈纳米粒子具有较高的表面积和较好的分散性，这使得其在催化反应中具有更高的活性。
其次，氧化铈纳米粒子具有优异的氧化还原性能，可用于催化剂、传感器等领域。
此外，氧化铈纳米粒子还具有良好的耐热性和化学稳定性，适用于高温环境下的应用。
三、应用领域氧化铈纳米粒子在许多领域具有广泛的应用前景。
首先，在催化领域，氧化铈纳米粒子可用作催化剂，用于有机合成、废气处理等反应中。
其次，在能源领域，氧化铈纳米粒子可用于燃料电池、锂离子电池等器件中，提高其性能。
此外，氧化铈纳米粒子还可用于环境监测、生物医学和光催化等领域。
四、研究进展对氧化铈纳米粒子的研究已取得了一系列重要进展。
研究人员通过调控氧化铈纳米粒子的形貌、尺寸和结构等参数，进一步提高了其催化性能和稳定性。
此外，研究人员还探索了氧化铈纳米粒子在其他领域的应用潜力，并取得了一些重要成果。
五、展望与挑战尽管氧化铈纳米粒子在各个领域都显示出了良好的应用前景，但仍面临一些挑战。
例如，如何进一步提高氧化铈纳米粒子的催化性能和稳定性，以满足不同领域的需求；如何解决氧化铈纳米粒子的生产成本和环境影响等问题。
因此，未来的研究应继续深入探索氧化铈纳米粒子的制备方法和性质，并寻找解决方案，以促进其在各个领域的应用。
氧化铈纳米粒子作为一种具有广泛应用前景的纳米材料，其制备方法、性质与应用等方面的研究已取得了一系列重要进展。
未来的研究应致力于进一步提高氧化铈纳米粒子的性能，并解决相关的挑战，以推动其在催化、能源、环境和生物医学等领域的应用。
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。
第二章纳米粒子的制备方法课件
2．2．1机械粉碎法
振动球磨
采用粒径为30nm的SiC和100μm左右的Al粉颗粒为初始原料,通过高能振动球磨的方法对体积分数﹪为5、10、20、30的SiCp/Al复合粉末进行了球磨处理. 复合粉体球磨30h后,可以将铝粉细化至70~100nm。
2．2．1机械粉碎法
1） 高能振动球磨法制备纳米SiCp/Al复合材料的研究
4．搅拌磨
2．2．1机械粉碎法
横臂均匀分布在不同高度上，并互成一定角度。球磨过程中，磨球与粉料一起呈螺旋方式上升，到了上端后在中心搅拌棒周围产生旋涡，然后沿轴线下降，如此循环往复。只要转速和装球量合适，在任何情况下磨筒底部都不会出现死角由于磨球的动能是由转轴横臂的搅动提供的，研磨时不会存在象滚筒球磨那样有临界转速的限制，因此，磨球的动能大大增加。同时还可以采用提高搅动转速。减小磨球直径的办法来提高磨球的总撞击几率而不减小研磨球的总动能，这样才符合了提高机械球磨效率的两个基本准则。
原理：利用高速气流(300—500m/s)或热蒸气(300—450℃)的能量使粒子相互产生冲击、碰撞、摩擦而被较快粉碎。 在粉碎室中，粒子之间碰撞频率远高于粒子与器壁之间的碰撞。 特点：产品的粒径下限可达到0.1μm以下。除了产品粒度微细以外，气流粉碎的产品还具有粒度分布窄、粒子表面光滑、形状规则、纯度高、活性大、分散性好等优点。
高能球磨5 h 即可制备纯度较高、晶粒尺寸较小的以ZnO 为主的混合粉体，最佳烧结温度1 000℃比一般的固相法烧结温度降低了100~300 ℃，大大节省了生产成本。
ZnO 压敏电阻在工业生产中主要用低能球磨搅拌混合、高温烧结的方法制备，烧结温度一般为1 100~1 350 ℃。
以球或棒为介质，介质在粉碎室内振动，冲击物料使其粉碎，可获得小于2μm的粒子达90％，甚至可获得0.5μm的纳米粒子。
氧化铈材料的合成
氧化铈材料的合成氧化铈是一种重要的金属氧化物材料，具有广泛的应用领域，如催化剂、电子材料和能源储存等。
合成氧化铈材料的方法有很多种，其中常见的包括溶胶-凝胶法、共沉淀法和水热法等。
下面将分别介绍这几种常见的合成方法。
溶胶-凝胶法是一种常用的制备氧化铈纳米材料的方法。
该方法通过溶胶和凝胶的形成过程，获得高纯度和均一分散的纳米材料。
具体操作过程如下：首先，在适当溶剂中溶解铈盐，如硝酸铈或氯酸铈。
然后通过溶胶化处理，将铈盐溶液转化为胶体溶胶。
接着，利用热处理过程，使溶胶形成凝胶。
最后，将凝胶进行干燥和煅烧，形成纳米尺度的氧化铈材料。
通过该方法合成的氧化铈材料具有较高的比表面积和均一的晶体结构。
共沉淀法是一种常用的大尺寸氧化铈材料的合成方法。
该方法通过将铈盐和碱金属盐（如氢氧化钠）同时加入到适当的溶液中，使得两种金属离子在溶液中共沉淀。
具体操作过程如下：首先，将铈盐和碱金属盐加入到适当的溶液中，调节溶液的pH值，使得两种金属离子共沉淀形成沉淀物，即氢氧化铈。
接着，将沉淀物分离出来，并进行干燥和煅烧，得到氧化铈材料。
通过该方法合成的氧化铈材料晶体颗粒较大，且具有较高的晶体度。
水热法是一种简便且常用的制备氧化铈材料的方法。
该方法利用高温和高压的水环境，使得金属离子在水热过程中反应生成氧化铈。
具体操作过程如下：首先，将铈盐加入到适当的溶液中，并进行超声处理，使得金属离子充分分散在溶液中。
然后，将溶液封装在高温高压容器中，并进行水热处理。
在水热过程中，金属离子逐渐与水分子发生反应，生成氧化铈材料。
最后，将反应产物分离出来，并进行干燥和煅烧，得到纳米尺度的氧化铈材料。
通过该方法合成的氧化铈材料晶体颗粒较小，具有较高的比表面积和较好的晶体结构。
除了以上介绍的几种常见的合成方法外，还有许多其他合成氧化铈材料的方法，如溶液法、热分解法和气相沉积法等。
这些不同的合成方法可根据需要选择，并且可以通过调控合成条件和添加物质等方法，进一步改变氧化铈材料的形貌、晶体结构和物化性能。
高纯度纳米氧化铈制备
高纯度纳米氧化铈制备介绍高纯度纳米氧化铈是一种重要的功能材料，在催化剂、光催化、传感器等领域具有广泛应用。
本文将探讨高纯度纳米氧化铈的制备方法及其影响因素。
制备方法1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是制备高纯度纳米氧化铈的常用方法之一。
其步骤如下： 1. 溶胶制备：将铈盐溶解在适量的溶剂中，并加入适量的稳定剂和表面活性剂。
2. 凝胶形成：通过控制溶胶中的条件（如温度、pH值等），使溶胶逐渐凝胶化。
3. 凝胶处理：将凝胶进行干燥和煅烧，得到高纯度纳米氧化铈。
2. 水热法水热法是另一种常用的制备高纯度纳米氧化铈的方法。
其步骤如下： 1. 溶液制备：将铈盐和适量的氧化剂溶解在水中，得到均匀的溶液。
2. 水热反应：将溶液封装在高压容器中，在高温高压条件下进行水热反应。
3. 沉淀处理：将反应产物进行离心、洗涤和干燥处理，得到高纯度纳米氧化铈。
3. 气相沉积法气相沉积法是一种制备高纯度纳米氧化铈的非常规方法。
其步骤如下： 1. 前驱体制备：将铈盐溶解在适量的溶剂中，并通过控制温度和浓度等条件得到稳定的前驱体溶液。
2. 气相沉积：将前驱体溶液通过喷雾、溶胶热解等方法转化为气态物质，然后在高温高压条件下进行沉积反应。
3. 沉积处理：将沉积得到的纳米颗粒进行表面修饰和热处理，得到高纯度纳米氧化铈。
影响因素制备高纯度纳米氧化铈的过程中，存在许多影响因素。
以下是几个主要的影响因素：1. 原料选择选择合适的铈盐作为原料是制备高纯度纳米氧化铈的关键。
常用的铈盐包括氯化铈、硝酸铈等。
不同的铈盐在制备过程中会产生不同的影响。
2. 溶剂选择溶剂的选择对纳米氧化铈的形貌和晶型具有重要影响。
常用的溶剂包括水、乙醇等。
不同的溶剂会影响溶胶的稳定性和晶体生长速度。
3. 反应条件制备高纯度纳米氧化铈的反应条件也是影响因素之一。
包括反应温度、反应时间、反应压力等。
适当的反应条件可以控制纳米氧化铈的尺寸和形貌。
4. 表面活性剂表面活性剂的选择和添加量对纳米氧化铈的形貌和分散性有很大影响。
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（实用版）目录1.引言2.高纯度纳米氧化铈的性质与应用3.制备高纯度纳米氧化铈的方法4.实验步骤与结果5.结论正文【引言】高纯度纳米氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土功能材料，具有良好的催化性能、热稳定性和抗氧化性。
在环保、能源、催化等领域具有广泛的应用前景。
随着科学技术的进步，对高纯度纳米氧化铈的需求日益增长，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性质与应用】高纯度纳米氧化铈具有以下特点：1.纳米级粒子，具有较大的比表面积，有利于提高催化活性；2.高纯度，可以降低杂质对催化性能的影响；3.良好的热稳定性和抗氧化性，有利于在高温、氧化环境下保持催化活性。
高纯度纳米氧化铈在环保、能源、催化等领域具有广泛的应用，如汽车尾气净化催化剂、燃料电池、电解水制氢等领域。
【制备高纯度纳米氧化铈的方法】目前，制备高纯度纳米氧化铈的方法主要有以下几种：1.溶胶凝胶法2.共沉淀法3.水热法4.微波辅助法5.化学气相沉积法【实验步骤与结果】以溶胶凝胶法为例，介绍高纯度纳米氧化铈的制备过程：1.配制原料：将氧化铈（CeO2）粉末与一定比例的水、醇和表面活性剂混合，搅拌均匀；2.水解反应：将混合溶液静置一段时间，使氧化铈水解生成纳米级氧化铈胶体；3.凝胶形成：将水解后的胶体倒入模具中，静置一段时间，形成凝胶；4.干燥与煅烧：将凝胶在真空条件下干燥，然后在高温炉中煅烧，得到高纯度纳米氧化铈粉末。
实验结果表明，采用溶胶凝胶法制备的高纯度纳米氧化铈具有较高的纯度、均匀的粒度和良好的催化活性。
【结论】高纯度纳米氧化铈具有广泛的应用前景，研究其制备方法对推动相关领域的发展具有重要意义。
高纯度纳米氧化铈制备
高纯度纳米氧化铈制备
摘要：
一、引言
二、高纯度纳米氧化铈的制备方法
1.共沉淀法
2.水热法
3.溶胶- 凝胶法
三、各种制备方法的优缺点分析
四、结论
正文：
【引言】
高纯度纳米氧化铈因其独特的物理和化学性质，在催化剂、电子器件、光学材料等领域具有广泛的应用。
本文将介绍几种常见的制备高纯度纳米氧化铈的方法，并分析其优缺点。
【高纯度纳米氧化铈的制备方法】
1.共沉淀法
共沉淀法是利用沉淀剂与金属离子的共沉淀作用来制备纳米氧化铈。
此方法操作简便，成本较低，但沉淀过程中可能产生的杂质和团聚现象会影响纳米氧化铈的纯度和分散性。
2.水热法
水热法是将氧化铈前驱体溶解在水中，通过水热反应生成纳米氧化铈。
此
方法可获得高纯度的纳米氧化铈，但反应条件较难控制，且制备过程中可能产生的杂质和团聚现象同样会影响纳米氧化铈的性能。
3.溶胶- 凝胶法
溶胶- 凝胶法是将氧化铈前驱体通过溶液聚合反应形成凝胶，再经过干燥、煅烧等过程得到纳米氧化铈。
此方法可以获得高纯度、高分散性的纳米氧化铈，但工艺过程较为复杂，成本较高。
【各种制备方法的优缺点分析】
共沉淀法和水热法虽然操作简便，成本较低，但制备过程中可能产生的杂质和团聚现象较为严重，对纳米氧化铈的性能有一定影响。
溶胶- 凝胶法则可以获得高纯度、高分散性的纳米氧化铈，但工艺过程较为复杂，成本较高。
因此，在实际应用中需要根据具体需求选择合适的制备方法。
【结论】
本文对高纯度纳米氧化铈的制备方法进行了介绍和分析，不同的制备方法各有优缺点，需要根据实际需求进行选择。
【推选】纳米粒子的制备PPT资料
纳米材料粒子的制备方法
1、物理法 机械粉碎法、蒸发凝聚法、离子溅射法
、冷冻干燥法、活化氢熔融金属反应法 2、化学法 气相化学反应法、沉淀法、水热合成法
、喷雾热解法、溶胶凝胶法
1、物理法制备纳米粒子 (i)采用有机试剂作金属醇盐的溶剂，由于有机试剂纯度高．因此氧化物粉体纯度高．
溅射法
活性氢-熔融金用属反两应法块金属板分别作为阳极和阴极，阴极为蒸发用的材料 ，在两电极间充入Ar气(40—250Pa)，两电极间施加的电压 4 水热法（高温水解法）
一般的沉淀过程是不平衡的，但如果控制溶液中的沉淀剂浓度，使之缓慢地增加，则使溶液中的沉淀处于平衡状态．且沉淀能在整个
范围为0.3—1.5kv．由于两电极间的辉光放电使Ar离子形 溶液中均匀地出现，这种方法称为均相沉淀．通常是通过溶液中的化学反应使沉淀剂慢慢地生成，从而克服了由外部向溶液中加沉淀
蒸发凝聚法----通电加热蒸发法 此法是通过碳棒与金属相接触，通电加热使金属熔化，
金属与高温碳素反应并蒸发形成碳化物超微粒子．
图所示的为制备SiC超微粒的装 置图，棒状碳棒与Si板(蒸发材 料)相接触，在蒸发室内充有Ar 或He气，压力为l-10kPa，在碳 棒与Si板间通交流电(几百安培) ，Si板被其下面的加热器加热 ，随Si板温度上升，电阻下降 ，电路接通。当碳棒温度达白 热程度时， Si板与碳棒相接触 的部位熔化．当碳棒温度高于 2473K时，在它的周围形成了 SiC超微粒的“烟”，然后将它们 收集起来．
剂而造成沉淀剂的局部不均匀性，结果沉淀不能在整个溶液中均匀出现的缺点。
成，在电程是不平衡的，但如果控制溶液中的沉淀剂浓度，使之缓慢地增加，则使溶液中的沉淀处于平衡状态．且沉淀能在整个
氧化铈纳米粒子的制备
1. Direct precipitation Ce3+ or Ce4+
precipitant
precipitation
Stir and ageing stage
Scouring and drying
to calcine precursor
The power of CeO2
Nitrate: Ce(NO3)3 or (NH4)2Ce(NO3)6
值得注意的是，即使从晶格上失去相当数量的氧，形
成大量氧空位之后，CeO2仍然能保持萤石型晶体结构， 这种亚稳氧化物暴露于氧化环境时又易被氧化为 CeO2，因而CeO2具有优越的储存和释放氧功能及氧化还 原反应能力，同时CeO2也有着良好的化学稳定性和高 温快速氧空位扩散能力。
第三页，课件共有26页
Applications of CeO2
Precipitant: ammonia or NH4HCO3
Surface active agent: PEG-4000
Process: nitrate and PEG-4000 were
dissolved in distilled wate.Then ammonia or NH4HCO3 solution was added dropwise under vigorous stirring till the pH reached 9. The precipitate was filtered, washed thrice with distilled water and alcohol and dried at 80℃ over night.
was attribute to the removal of the
Fig. 2 DTA/TG of ceria acetate precursor
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
The power of CeO2
precipitate was filtered, washed thrice with distilled
technology of direct precipitation water and alcohol and dried at
Results and discussion
(a)
(b)
(c)
(d)
SEM photoes of precursor
(a): Ce(NO3)3 + NH3·H2O
(b):
(NH4)2Ce(NO3)6
+
NH3·H2O
(c): Ce(NO3)3 + NH4HCO3
(d): (NH4)2Ce(NO3)6 + NH4HCO3
(d)
(c)
(b)
(a)
10
CeO2 Slurry
氧化铈抛光粉
氧化铈抛光轮
玻璃脱色剂氧化铈
大颗粒氧化铈磨料 氧化铈抛光粉/液晶显示屏
此外， CeO2还用作催化材料、高温氧敏材料、 pH传感材料、电化学池中膜反 应器材料、燃料电池的中间材料、中温固体氧化物燃料电池(SOFC)用电极材料
Synthesis of
1. Direct
CeO2
precipitCaet3+ioornCe4+
precipitant
precipitation
Stir and ageing stage
Nitrate: Ce(NO3)3 or (PNrHe4c)2iCpei(NtOa3n)t6 : ammonia or NH4HCO3
Surface active agent: PEG4P0r0o0cess: nitrate and PEG-4000
1.Simply introduce the structure and applications of CeO2
2. Synthesis of nanocrystalline CeO2 by different methods
3. Future works
Brief introduction
1. Structure of CeO2
Microwave reaction equipment
CO(NH2)2 + H2O → CO2 + 2NH3 NH3 + H2O → NH4+ + OHCO2 + H2O → CO32- + 2H+
水解生成的构晶 离子OH-、CO32-, 在微波辐照作用 下,与Ce3+、Ce4+ 等结合生成不溶 前驱物
Members: Xianhong Rui Yu Chen Litao Yan Huamin Yao Liangjun Yi
Department of Materials Science and Engineering University of Science and Technology of China Jan 3, 2008
LS of CeO2 calcined at 600℃
(a) Ce(NO3)3 + urea, without PEG4000 (b) Ce(NO3)3 + urea + PEG-4000 (c) (NH4)2Ce(NO3)6 + urea + PEG-4000
2000 1500
700℃
1000 500
Results and discussion
(c) (b)
Mean: (a)0.093um (b)0.171um (c)0.210um
(a)
10
20
30
40
50
60
70250ຫໍສະໝຸດ XRDof2
precursor calcined
at
500℃
200
150
100
50
0
10
20
30
40
50
60
70
XRD of2precursor (a)
20
30
40
50
60
70
2
XRD of precursor
(d) (c)
(c)
(a) (b)
10
20
30
40
50
60
70
2
XRD of CeO2 synthesized at 600℃
(a)
3000
2500
10
20
30
40
50
60
70
2000
(c)
XRD of CeO2 synthesized at 500℃
值得注意的是，即使从晶格上失去相当数 量的氧，形成大量氧空位之后，CeO2仍然能保持 萤石型晶体结构，这种亚稳氧化物暴露于氧化环 境时又易被氧化为CeO2，因而CeO2具有优越的储 存和释放氧功能及氧化还原反应能力，同时CeO2 也有着良好的化学稳定性和高温快速氧空位扩散 能力。
Applications of CeO2
CeO2属于萤石型氧化物。 CeO2晶胞中的Ce4+按面心立 方点阵排列，O2-占据所有 的四面体位置，每个Ce4+被 8个O2-包围，而每个O2-则与 4个Ce4+配位。
2.功能特性
CeO2的结构中有1/2立方体空隙，可称之为 敞型结构。敞型结构允许离子快速扩散。经高温 (T＞950℃)还原后，CeO2转化为具有氧空位、非 化学计量比的CeO2-X氧化物(0<x<0.5)，而在低温 下(T＜450℃) CeO2可形成一系列组成各异的化合 物。
were dissolved in distilled
Scouring and drying
wate.Then ammonia or NH4HCO3 solution was added dropwise
to calcine precursor
under vigorous stirring till the pH reached 9. The
600℃
0
10
20
30
40
50
60
70
2
XRD of CeO2 synthesized at 600℃、700℃
SEM photo of precursor(a)
1500
1000
(a)
500
0
10
20
30
40
50
60
70
2
XRD of CeO2 synthesized at 700℃
(a)
(c)
SEM photoes of CeO2 calcined at 600℃
Microwave homogeneous precipitation
Nitrate: Ce(NO3)3 or (NH4)2Ce(NO3)6 Precipitant: urea Surface active agent: PEG4000