超细氧化铈结晶度和粒径对抗紫外性能影响研究

活性剂获得不同粒度、晶型的粉体， 讨论氧化铈的粒度、晶型、结晶度对紫外吸收性能的影响．
１ 实验部分
收稿 日期 ：２ １－２０ ０ ｌ１—２
作者简介 ：万静（９ １） 女，副教授 １７ 一 ，
第 １ 期
万静 等： 超细氧化铈结晶度和验是采取化学反应沉淀法ｐ ｊ 。 。 ，即将沉淀剂加入到金属盐溶液中生成沉淀， 再将沉淀进行过滤、干燥、
仪器 ：Ｒｓ－ ０ 型激光粒度分析仪 ， ｉ ２ ６ ｅ０ 紫外分光光度仪， ｘ射线粉末衍射仪（ Ｒ ） Ｘ Ｄ． １ 粉 体制 备 ． ２ （）将碳酸铈用硝酸溶解， １ 制成 ｌ ｏＬ的硝酸铈溶液， ｍｌ ／ 取一定量该溶液， 恒温搅拌下按照 ３ 的比例匀速 ：１
加入 ２ ｏ Ｌ的碳酸氢铵溶液， ｍｌ ／ 此时体系形成胶状沉淀物． 将沉淀体系在预定温度下搅拌、 陈化（ 加入表面活性剂） ， 陈化温度（ ￣ ０ ， ５ Ｃ一８ ℃） 陈化时间（ ０ ４小时） 、过滤， 将滤饼烘干， 高温灼烧的到氧化铈粉体．
能或波长较短的电磁波， 从而达到防紫外辐射 的目的，吸收作用与粉体的结构和组成有密切关系． 屏蔽作 用是
根据光的反射或散射 的原理把紫外线挡住， 屏蔽作用与粉体的粒径大小有关． ｅ２ Ｃ０ 具有吸收及反射紫外线的双 重功能，因此对紫外线屏蔽效率高． 我们研究超细Ｃ ０粉体抗紫外线性能， ｅ２ 具有重要意义． 超细Ｃ ０比表面大， ｅ２
究表 明：具有 面心立方结构的氧化铈结 晶越好， 紫外吸收效果越好 ；晶粒粒径越小， 紫外吸收效果越好． 杂的复合 结 掺
构 的粉体有利于提 高粉体 的紫外吸收性能． 关键词 ：氧化铈；结晶度 ；粒度；紫外吸收性能
中 图分 类 号 ： ６ ４３ Ｏ １． ３ ｄ ｉ １．９ ９ ．ｓ． ０ －４ ３ ０ ２ １ ３ ｏ： Ｏ３６ ／ｉ ｎ１ ３２ ８． ｌ． ． ｊｓ ０ ２ ０ ２ 文 献标 识 码 ： Ａ
文 章编 号 ：０３２ ４ （０２ｏ －１６０ １０—８３２ １）１ ０—７ Ｏ
超 细 氧 化 铈 结 晶度 和粒 径 对 抗紫 外性 能影 响研 究
万静 何 茗 ，
ｆ． １西南民族 大学化学与环境保护 工程 学院，四川 成都 摘 ６ ０ ４ ； ．成都 电子机械 高等专科 学校通信工程 系，四川 成都 ６ ０ ４ ） １０ １２ １０ １
同结晶度的氧化铈粉体， 测试 了其对紫外光的吸收性能， 讨论粒径和结晶度对紫外光的吸收性能的影响． １１ 试 剂 与仪 器 ． 试剂 ：碳酸铈（９％， ＞ ９ 包头稀土矿） 浓硝酸（ ， 分析纯） 碳酸氢铵（ ， 分析纯） ，无水乙醇（ 分析纯） 十二烷基苯磺 ， 酸钠（ 分析纯） 三聚磷酸钠（５ ％） ， ９． ． ５
要 ：利用化学沉淀法使用碳酸 氢铵从硝 酸铈溶液 中制备超 细的氧化铈粉体，通过 改变工艺条件 如灼烧温度和加入
不 同种类 、不同量的添加剂如 乙醇、三聚磷酸钠 、十二烷基苯磺酸钠从 而获得不 同粒度和 结晶度的超细氧化铈，用激 光
粒度分析仪测试粉体 粒度，用 ＸＲ 检测粉体 的晶型．分析 晶型和粉体粒径对超 细氧化铈粉体 的抗 紫外性能的影响． Ｄ 研
第 ３ 卷第 １ ８ 期
Ｊ ｍ ａ ｆＳ ｕｈ ｅｓ Ｕｎｉｅｒｓｉｙｆ ｒＮａ ｉ ａｉｉ ・ ａｔ ｒ ｌＳｃｅ ｃ ｄｉｉ ｎ ｏ ｕ ｌ ｏ ｏ ｔｗ ｔ ｖ ｔ ｏ ｔ ｏｎ ｌ ｅ ｔ ｓＮ ｕ ａ ｉｎ ｅＥ ｔ ｏ
西 南 民 族 大 学学报
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自然
学版
Ｊ Ｊ．２ ２ ａ１ ０１
相对 颗粒 数 量 多．少量加 入就有 显著效 果，易分 散到高 分子体 系，掺杂到 玻璃 、陶 瓷等体 系 中，用于改 善材 料结
构、物理化学性能 ；Ｃ ０的热稳定性好、安全无毒、资源丰富， ｅ２ 可以广泛应用到防晒以及各种材料抗紫外线老 化性能的改进上， 例如用于户外的涂料、化纤、塑料、橡胶、玻璃钢、化妆品等． 使其光学稳定性大大提高． 与 其它有机紫外线吸收剂相比， 具有高效长久、 熟稳定性好、 安全无毒的特点 ； 与其它无机粉体相 比， 具有效率高、 光学性能好、 表面易改性、 综合成本低等优点， 具有非常理想的应用前景， 可望替代现在使用的有毒或效果差的 有机紫外线吸收剂及一些其它无机纳米紫外线吸收剂． 我国是稀土储藏大 国， 开发稀土元素的新应用具有重要 的现实意义ｐ ． 由于其新的性质与用途， 氧化铈不仅在制备方法和纯度上有要求， 而且对氧化铈粉体的粒度大小、 形貌和结 晶度提出了更高 的要求， 这就要求我们进一步改善工艺获得粒径更小， 分布更均匀，晶型更好的超细氧化铈粉 体． 本实验是用化学沉淀法制备氧化铈， 通过改变灼烧温度、加入乙醇、三聚磷酸钠、 十二烷基苯磺酸钠等表面
稀土氧化物Ｃ Ｏ 属立方晶系， ｅ２ 是萤石型结构， 具有广泛的应用领域【 可应 用于制造汽车尾气净化器催化 Ｊ Ｊ ，
剂、特种玻璃、精密陶瓷、 、固体氧化物燃料 电池、耐热合金、化学机械抛光剂等高科技产品． 科研工作者还在
不断开发其新的应用． 因为Ｃ ０具有４ 价 电子层结构， 以有着丰富的电子跃迁能级， ｅ２ ｆ 所 对光吸收非常敏感， 尤其对紫外线有较强 的吸收性能【 抗紫外线的作用机理主要分为对紫外线吸收和对紫外线屏蔽作用，紫外线吸收作用是对Ｕ Ｂ区 ２ Ｊ ． Ｖ （８－ ３０ｍ 、Ｕ Ａ区（２－４ ０ ｍ 的紫外线有较强的吸收性能， ２ ０ ２ｎ ） Ｖ ３０ －０ ｎ ） 并将吸收的紫外线能量转换成能量较低的热
焙烧得到氧化物超细粉体 ；由 于是在溶液中进行化学反应， 此方法成核快、易控制、设备工艺简单， 易于工业化 生产， 其缺点是在沉淀反应、 干燥和焙烧 ３个阶段容易出现不同程度的粉体团聚． 为了控制晶粒大小和改变结晶 度， 通过加入不 同表面活性剂如 乙醇， 三聚磷酸钠， 十二烷基苯磺酸钠， 并且改变焙烧温度， 获得不 同粒径和不