二氧化铈纳米材料的合成及性能研究

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纳米二氧化铈的制备及其光催化性能研究进展

纳米二氧化铈的制备及其光催化性能研究进展

80当下,二氧化铈是一种应用领域十分广泛的一种功能性材料,在诸多的领域当中都有着广泛的使用。

例如催化、氧传感器、燃料电池以及各种磁性材料上,都有着一定的应用,但是由于铈的外层电子,在充填方式上比较特殊,铈除了能够类似于稀土元素一样,有着+3价的电子,还能够存在+4价的稳定电子,因此对于二氧化铈而言,就有着一定的特殊物理和化学形式,能够应用于诸多的领域当中。

这种特殊形式,使得人们对于二氧化铈在光催化的反应当中,进行了更加深入的研究和分析。

一、二氧化铈纳米材料的制备现阶段,在进行二氧化铈纳米材料的制备过程中,基本上采用三种不同的化学制备方法,分别为沉淀法、溶胶-凝胶法以及水热法。

1.沉淀法。

在使用沉淀法的时候,是一种在稀土当中,掺杂纳米材料进行制备过程中的制备方法,拥有着诸多的优势,可以在制备的过程中,极大的降低制备的成本投入,同时在进行制备的过程中操作方面也比较简单,耗费的制备时间也不算长,现阶段已经在工业化的生产当中,得到了广泛的应用。

在制备的过程中有几种沉淀法的使用,其中一种方法可以将尿素,加入到含有柠檬酸与Ce(NO3)3 ·6H2O形成蒸馏水,与乙醇的混合溶液当中,再进行离心分离的操作,使得形成白色的沉淀物,之后再使用蒸馏水与乙醇进行洗涤,并进行干燥处理。

最后在500摄氏度的环境下,进行煅烧,使得能够形成100nm的二氧化铈微球。

另一种方法下,也有对C e(N O3)3 ·6H2O的溶液当中,加入一定量的NH3·H2O,进行PH的调节,使得能够沉淀出相应的氢氧化铈,再进行一定程度的离心处理,并使用离子水进行洗涤,最后便可以溶解到尿素溶液当中,并在最后需要进行PH的调节,以此得到溶胶。

将溶胶进行干燥处理,并放置到600摄氏度的环境当中进行煅烧,形成61.85nm的立方体型二氧化铈。

同时也有方法是让Ce(NO3)3 ·6H2O 与PVP进行混合处理,保持在常温的环境下进行搅拌,之后再加入一定量的NaOH,获得浅黄色的沉淀。

纳米二氧化铈的化学制备方法及应用研究

纳米二氧化铈的化学制备方法及应用研究

纳米二氧化铈的化学制备方法及应用研究
一、纳米二氧化铈的化学制备方法
1. 水解法:以硝酸铈为原料,在碱性条件下添加水解剂,如氨水、碱等,控制反应条件、反应时间和温度,便可制得纳米二氧化铈。

2. 沉淀法:将含铈盐的溶液加入沉淀剂,如碳酸钠、碳酸铵等,形成细小的沉淀颗粒,经过离心、洗涤、干燥等处理后,得到纳米二氧化铈。

3. 热分解法:以铈盐为原料,在高温条件下分解,生成纳米级别的二氧化铈。

二、纳米二氧化铈的应用研究
1. 污染治理:纳米二氧化铈具有优异的催化性能和电化学性能,在环境污染治理中广泛应用,如处理废水、大气污染物等。

2. 光催化:纳米二氧化铈的光催化性能优秀,可以将光能转化为化学能,对污染物进行光解和氧化分解,具有很好的应用前景。

3. 生物医学领域:纳米二氧化铈对生物体无毒无害,且具有优越的生物相容性,在医学影像、表面修饰、肿瘤治疗等方面被广泛研究。

4. 光电子学:纳米二氧化铈在光电子学领域也有广泛的应用,如太阳能电池、白光发光二极管等。

5. 陶瓷材料:纳米二氧化铈可以制备高性能的陶瓷材料,如高温超导材料、氧化铝陶瓷等。

6. 其他领域:纳米二氧化铈还可以应用于电化学传感器、涂料、催化剂、燃料电池、生物传感器等方面。

纳米二氧化铈的制备方法研究

纳米二氧化铈的制备方法研究

纳米二氧化铈的制备方法研究纳米二氧化铈是一种具有广泛应用前景的纳米材料,具有优异的光催化、电化学和生物学特性。

其制备方法对其性能和应用具有重要影响。

目前,常见的制备纳米二氧化铈的方法包括溶胶-凝胶法、沉淀法、热分解法、水热法、气相沉积法等。

下面将分别介绍这几种方法的制备过程和特点。

溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米二氧化铈的方法。

其制备过程包括以下几个步骤:首先将铈盐与适量的溶剂混合搅拌,形成溶胶;然后将溶胶加热或蒸发,使其凝胶化;最后将凝胶热处理,得到纳米二氧化铈。

这种方法制备的纳米二氧化铈具有较高的纯度和较小的颗粒尺寸,但制备过程较为繁琐,需要控制多个参数。

沉淀法是另一种常用的制备纳米二氧化铈的方法。

其制备过程包括以下几个步骤:首先将铈盐与沉淀剂混合,形成沉淀物;然后将沉淀物过滤、洗涤、干燥,最终得到纳米二氧化铈。

这种方法制备的纳米二氧化铈成本较低,但颗粒尺寸较大,形貌不均匀。

热分解法是制备纳米二氧化铈的一种简单高效的方法。

其制备过程包括以下几个步骤:首先将铈盐在高温条件下热分解,生成氧化铈;然后控制气氛和温度,使氧化铈晶化形成纳米颗粒。

这种方法制备的纳米二氧化铈具有较小的颗粒尺寸和较高的比表面积,但制备过程中需要严格控制反应条件。

水热法是一种制备纳米二氧化铈的环境友好的方法。

其制备过程包括以下几个步骤:首先将铈盐和沉淀剂在高温高压的水溶液中反应,形成纳米二氧化铈;然后将反应物过滤、干燥,最终得到纳米二氧化铈。

这种方法制备的纳米二氧化铈颗粒尺寸均匀,且制备过程较为简单,但制备条件较严格。

气相沉积法是制备纳米二氧化铈的一种新型方法。

其制备过程包括以下几个步骤:首先将铈源气体和氧气气体在高温条件下反应,形成氧化铈气体;然后将氧化铈气体沉积在基底上,形成纳米二氧化铈。

这种方法制备的纳米二氧化铈具有较高的纯度和较小的颗粒尺寸,但制备设备较为昂贵。

综上所述,纳米二氧化铈的制备方法有多种,每种方法都有其独特的优点和局限性。

不同形貌纳米二氧化铈的合成及其催化的有机反应

不同形貌纳米二氧化铈的合成及其催化的有机反应

不同形貌纳米二氧化铈的合成及其催化的有
机反应
1 关于二氧化铈
二氧化铈是一种分子结构由均一的氧铈原子组成的一种物质,是
一种极高的催化剂,它的常温下固体的状态是无色的铈白色固体,具
有半金属性质,其化学反应性能极高。

2 不同形貌的二氧化铈的合成
从这几十年来的研究表明,不同形貌的二氧化铈具有不同的催化
活性,为了改变催化活性,研究者们构设了多种不同形貌,合成出来
的二氧化铈如纳米棒、纳米环、纳米球等。

最常用的合成方法有溶液相制备法、固相制备法、湿法、吸附等,溶剂热法是一种相对简便的方法,它的基本思想是在特定的溶剂环境中,控制铈(IV)元素的吸收率,然后控制反应温度和溶剂量,在溶
剂热条件下发生水解反应,使其形成不同形貌的二氧化铈。

3 不同形貌纳米二氧化铈催化有机反应
由于其原子尺寸较小,表面修饰较容易,所以纳米二氧化铈具有
非常强的催化活性。

此外,它还能在酸碱条件下保持良好的稳定性,
在温度,氧和氢浓度的控制下,有效抑制过氧化物的形成,从而实现
可循环的有机反应。

因此,不同形貌的二氧化铈也被广泛用于有机反应中,如氢化反应、多聚碳氢化合物的加成和氧化等。

在有机氢化反应中,二氧化铈纳米棒可以有效提高生成物的收率、改善产品分子结构,而在有机氧化反应中,二氧化铈可大大改善反应的稳定性。

4 结论
综上所述,不同形貌的二氧化铈具有不同的催化活性,通过溶剂热法可以合成出不同形貌的二氧化铈,它具有非常强的催化活性,除用于催化有机反应外,还可用于有机亚硝酸酯的氧化等反应。

纳米二氧化铈的化学制备方法及应用研究

纳米二氧化铈的化学制备方法及应用研究

纳米二氧化铈的化学制备方法及应用研究
纳米二氧化铈是一种具有广泛应用前景的纳米材料,其制备方法和应用研究备受关注。

本文将从化学制备方法和应用研究两个方面进行探讨。

一、化学制备方法
纳米二氧化铈的制备方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法、气相沉积法等。

其中,溶胶-凝胶法是一种常用的制备方法,其步骤包括:将金属盐溶解在适当的溶剂中,加入适量的络合剂和表面活性剂,形成溶胶;将溶胶在适当条件下凝胶化,形成凝胶体;将凝胶体进行干燥和煅烧,得到纳米二氧化铈。

该方法制备的纳米二氧化铈具有较高的比表面积和较好的分散性,适用于催化剂、传感器等领域。

二、应用研究
1. 催化剂
纳米二氧化铈具有良好的催化性能,可用于催化剂的制备。

研究表明,纳米二氧化铈催化剂在甲烷燃烧、VOCs催化氧化、CO氧化等反应中具有较高的催化活性和稳定性。

此外,纳米二氧化铈还可用于柴油氧化催化剂、汽车尾气净化催化剂等领域。

2. 传感器
纳米二氧化铈具有较高的比表面积和较好的化学稳定性,可用于传感器的制备。

研究表明,纳米二氧化铈传感器在气体传感、湿度传感、生物传感等领域具有广泛应用前景。

例如,纳米二氧化铈可用于气体传感器的制备,用于检测CO、NO2等有害气体。

3. 其他应用
纳米二氧化铈还可用于储氢材料、光催化材料、电化学材料等领域。

例如,纳米二氧化铈可用于储氢材料的制备,用于解决氢能源的储存问题。

纳米二氧化铈的化学制备方法和应用研究具有广泛的应用前景,未来将有更多的研究和应用。

二氧化铈纳米晶的制备及催化性能研究

二氧化铈纳米晶的制备及催化性能研究

二氧化铈纳米晶的制备及催化性能研究二氧化铈纳米晶的制备方法多种多样,常见的方法有溶胶-凝胶法、水热法、气溶胶法以及燃烧法等。

其中,溶胶-凝胶法是最为常见的制备方法之一、该方法一般通过将适当的铈盐(如硝酸铈)和氢氧化物或碱溶液进行混合,形成胶体溶液,然后通过溶剂的蒸发和特定处理条件,使得溶胶逐渐凝胶形成凝胶体,最后经过煅烧得到二氧化铈纳米晶。

制备过程中的关键参数包括溶胶中反应物浓度、反应时间、煅烧温度等。

通过调节这些参数,可以控制二氧化铈纳米晶的晶粒尺寸、形貌和结构,从而影响其催化性能。

此外,还可以通过外加模板或添加剂的方式来控制二氧化铈纳米晶的晶粒尺寸和形貌。

二氧化铈纳米晶具有优异的催化性能,主要表现在以下几个方面。

首先,由于其高度分散的纳米晶结构,具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点,可以提供更多的反应活性中心,从而增强反应速率。

其次,铈离子在二氧化铈晶体结构中存在氧空位,可以吸附氧分子并参与氧气的激活和转移,提高反应的氧化性能。

此外,铈离子还具有可调节的氧化还原能力,可在反应中参与氧化还原反应,从而改善反应的选择性和稳定性。

此外,二氧化铈纳米晶还可以通过调控晶粒尺寸和形貌来调节其催化性能。

二氧化铈纳米晶在环境污染治理和化学催化反应中有广泛的应用。

在环境污染治理方面,二氧化铈纳米晶可作为催化剂应用于废水处理、大气污染物降解等过程中,通过催化氧化或还原反应来降解污染物。

在化学催化反应中,二氧化铈纳米晶可应用于有机合成、能源转化等过程中,在催化剂的帮助下提高反应速率和选择性。

综上所述,二氧化铈纳米晶的制备和催化性能研究对于提高纳米材料的催化性能和应用具有重要意义。

未来的研究方向包括发展更高效的制备方法,调控二氧化铈纳米晶的结构和性能,并进一步探索其在环境污染治理和化学催化领域的应用潜力。

氧化铈纳米复合催化材料的制备和电化学性能研究

氧化铈纳米复合催化材料的制备和电化学性能研究

氧化铈纳米复合催化材料的制备和电化学性能研究氧化铈纳米复合催化材料的制备和电化学性能研究一、引言氧化铈是一种重要的催化剂,其广泛应用于环境保护、能源转化等领域。

然而,纯氧化铈的催化性能有待改进,因此研发氧化铈纳米复合催化材料成为研究的热点之一。

本文将重点探讨氧化铈纳米复合催化材料的制备方法以及其在电化学性能方面的研究进展。

二、氧化铈纳米复合催化材料的制备方法1. 模板法模板法制备氧化铈纳米复合催化材料,通常通过选择合适的模板来控制所得纳米材料的形貌和尺寸。

常用的模板包括有机聚合物、胶体颗粒等。

通过将氧化铈前体溶液沉积在模板上,并经过煅烧步骤,可以得到具有高比表面积和特定形貌的氧化铈纳米复合催化材料。

2. 水热法水热法以水为溶剂,在高温高压条件下制备氧化铈纳米复合催化材料。

通过调节水热反应条件,如温度、反应时间和反应物浓度等,可以控制所得纳米材料的形貌和尺寸。

此外,水热法还可以与其他制备方法相结合,如模板法和共沉淀法等,以制备具有特定结构和性质的氧化铈纳米复合催化材料。

3. 共沉淀法共沉淀法是制备氧化铈纳米复合催化材料的常用方法之一。

通过将氧化铈前体溶液和其他金属离子溶液在碱性条件下混合,并加热搅拌,使反应物共沉淀形成氧化铈纳米复合催化材料。

该方法具有简单、易操作等优点,且可以制备多种不同的氧化铈纳米复合催化材料。

三、氧化铈纳米复合催化材料的电化学性能研究1. 催化活性研究氧化铈纳米复合催化材料在催化反应中具有出色的催化活性。

例如,氧化铈纳米复合催化材料在催化有机废水降解、气体净化等方面表现出良好的效果。

研究人员发现,氧化铈纳米复合催化材料的催化活性与其特定的晶体结构和表面活性位有关。

因此,进一步研究氧化铈纳米复合催化材料的晶体结构和表面活性位分布对于改善其催化活性具有重要意义。

2. 电催化性能研究氧化铈纳米复合催化材料还具有良好的电催化性能,可以应用于能源领域。

例如,氧化铈纳米复合催化材料可作为电化学催化剂用于燃料电池和电解水器等设备中。

二氧化铈形貌控制及其电化学性能研究进展

二氧化铈形貌控制及其电化学性能研究进展

二氧化铈制备、表征及其电化学性能研究进展1 前言二氧化铈是一种重要的稀土氧化物功能材料,纳米CeO2保留了稀土元素具有独特的f层电子结构,晶型单一,具有高的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应以及宏观量子隧道效应等特性,因此就产生了许多与传统材料不同的性质。

纳米CeO2有宽带强吸收能力,而对可见光却几乎不吸收,当其被掺杂到玻璃中,可使玻璃防紫外线,同时不影响玻璃本身的透光性[1,2]。

另一方面,CeO2还是很好的玻璃脱色剂,可将玻璃中呈黄绿色的二价铁氧化为三价而达到脱黄绿色效果。

作为一种催化剂,二氧化铈的催化性能受其尺寸、形貌以及掺杂元素的影响,而其中掺杂元素对其尺寸、形貌也有影响[3]。

在汽车尾气净化的三效催化剂(三效催化剂的特性是用一种催化剂能同时净化汽车尾气中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(C n H m)和氮氧化物(NO x))中,它是一种重要的组分。

由于纳米CeO2的比表面积大、化学活性高、热稳定性好、良好的储氧和释氧能力,可改变催化剂中活性组分在载体上的分散情况,明显提高其催化性能,并能提高载体的高温热稳定性、机械性能和抗高温氧化性能。

CeO2还在贵金属气氛中起稳定作用,提高CO、CH4及NO x的转化率,并使催化剂保持较好的抗毒性及较高的催化活性[4]。

CeO2还应用于许多领域,如抛光粉、荧光粉、储氢材料、热电材料、燃料电池原料(SOFCS电极)[5,6]、光催化剂[7]、防腐涂层、气体传感器[8,9]等方面。

因此,纳米化的CeO2将在高新技术领域发挥更大的潜力。

2 二氧化铈的研究进展对于环境和能源相关领域的应用来说,可控合成二氧化铈纳米结构材料是一个势在必行的问题。

由于颗粒尺寸的减小,纳米固体通常具有高密度表面。

因此,相对于普通材料来说,纳米结构二氧化铈吸引很多关注和研究,以提高其氧化还原性,输运性能和电化学性能。

在过去的十年中,有大量的关于纳米结构二氧化铈及其应用的文章发表。

特别地,Traversa和Esposito[10]研究了二氧化铈微结构在特殊离子器件中的运用,通过粉末尺寸、掺杂物含量和烧结温度/时间因素联合作用进行调节。

二氧化铈纳米晶的制备及催化性能研究

二氧化铈纳米晶的制备及催化性能研究

中国科学技术大学硕士学位论文日乜能研究作者姓名:学科专业:导师姓名:完成时间:朱海洲无机化学俞书宏教授二O一三年五月二日z二。

岛b幻髟目录2.2.5二氧化铈催化剂的催化形貌效应………………………………382.2.6催化剂的循环性能研究……………………………………..392.2.7不同取代基的硝基苯化合物的催化性能研究………………………4l本章小结…………………………………………………42第3章负载钯的二氧化铈催化剂的制备和性能研究…………473.1引言………………………………………………..483.2实验部分…………………………………………….493.2.1实验材料…………………………………………………493.2.2Pd@Ce02催化剂的合成……………………………………..493.2.3催化剂的表征……………………………………………..493.2.4催化性能测试……………………………………………..493.3结果与讨论…………………………………………..503.3.1负载不同量Pd的二氧化铈催化剂的合成与表征……………………503.3.2Pd@Ce02的催化性能研究…………………………………..52本章小结…………………………………………………53参考文献…………………………………………………54本文的创新之处及工作展望…………………………..56在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果…………..58VI第l章绪论(110)和(100)面需要跟多的能量以形成氧空穴,所以其表面氧空穴的含量也最少。

一般来说,不同形貌的二氧化铈会暴露不同的晶面,纳米颗粒以及八面体,往往暴露稳定的(111)面,以减小其表面能,纳米棒则主要暴露(110)及(100)面,而纳米方块则暴露(100)面【28】。

由于二氧化铈的独特性能,其有着极其广泛的应用【291。

例如:在高温条件下,二氧化铈被还原后能转化为非化学计量比的C002嚎,Ce02嘱重新暴露在氧化气氛下又能转化为二氧化铈,因此二氧化铈有很好的储放氧能力和氧化还原,可用作催化剂催化汽车尾气和污水净化【30】。

氧化铈纳米材料的制备及其催化性能研究的开题报告

氧化铈纳米材料的制备及其催化性能研究的开题报告

氧化铈纳米材料的制备及其催化性能研究的开题报告
一、研究背景
随着工业化进程的不断推进,大量的有机废物排放成为当前环境问题的一个焦点。

为解决这一问题,催化氧化技术成为了一种有效、环保的处理手段。

氧化铈作为一种
重要的催化剂材料,具有良好的催化性能,被广泛应用于有机物废物的催化氧化处理中。

同时,纳米材料具有较大的表面积和独特的物理和化学性质,因此将氧化铈制备
为纳米材料进行应用具有很高的研究价值。

二、研究目的
本研究旨在探究氧化铈纳米材料的制备方法以及其催化性能,为有机废物催化氧化处理技术的提高提供理论支持。

三、研究内容
1. 氧化铈纳米材料的制备方法探究:
(1)溶剂热法;
(2)水热合成法;
(3)共沉淀法。

2. 氧化铈纳米材料催化性能的研究:
(1)催化剂结构特性的表征;
(2)有机废物的氧化处理实验;
(3)催化剂的活性和稳定性研究。

四、研究意义
本研究的成果将探究氧化铈纳米材料的制备方法,为相关领域的研究提供了新的思路和方法。

同时通过对催化氧化处理的实验研究,将深入理解氧化铈纳米材料的催
化性能,并为有机废物的催化氧化处理提供技术支持。

五、研究进度安排
1. 现有研究文献查阅和分析(1周);
2. 制备氧化铈纳米材料并对其进行表征(3周);
3. 进行有机废物的催化氧化处理实验(2周);
4. 对催化性能进行分析和评估(2周);
5. 总结研究结果,撰写论文(2周)。

六、预期成果
本研究将制备出氧化铈纳米材料,并通过实验研究催化氧化处理有机废物的催化效果。

同时撰写具有较高研究价值的学术论文。

二氧化铈纳米材料的合成及性能研究

二氧化铈纳米材料的合成及性能研究

二氧化铈纳米材料的合成及性能研究内容摘要国内外早已开始了对纳米氧化铈颗粒制备技术与性能的研究。

氧化铈具有立方萤石结构。

它有热稳定性高,氧气储存能力强和可以在Ce3+和Ce4+氧化状态之间简单的转换的特性,因此它吸引了研究者广泛的兴趣。

它已广泛应用于催化剂、紫外吸收材料,氧敏感材料、固体氧化物电池材料和抛光材料等领域。

氧化铈在合成氧化CO的催化剂上展现的性能尤为突出。

液相制备方法是纳米氧化铈众多制备方法的一种,它因为制作工艺相对简单的优点在所有制备方法中脱颖而出。

液相制备法很适合大规模生产,它在研究方向上的前途也可预测。

本文将对上文做详细描述。

AbstractPreparation technology and research progress of CeO₂ nanoparticles researched both at home and abroad.Cerium oxide has cubic fluorite structure. It has attracted extensive interest due to its high thermal stability,oxygen storage capacities, and easy conversion between Ce3+ and Ce4+ oxidation states。

It has been widely used in catalyst,ultraviolet absorption material,the oxygen sensitive material,solid oxide cell material and polishing material and so on.Especially, CeO₂ have been successfully synthesized and used for CO catalytic oxidation.Kinds of preparation methods of liquid phase and their differences are especially emphasized according to the advantages of liquid phase method, which can be easily enlarged in industry, and futrue directions of research are also predicted. CeO2 have been successfully synthesized and used for CO catalytic oxidation.We will give more details about what describes below.Key: CeO₂liquid phase method CO catalytic oxidation一、实验背景CeO₂属于立方晶系萤石(CaF₂)结构,晶胞中的Ce3+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,这样的结构中有许多八面体空隙,允许离子快速扩散。

二氧化铈纳米粉

二氧化铈纳米粉

二氧化铈纳米粉介绍二氧化铈纳米粉是一种重要的纳米材料,具有许多独特的特性和广泛的应用领域。

本文将全面探讨二氧化铈纳米粉的制备方法、特性及其在能源、环境和医药等领域中的应用。

制备方法以下是几种常见的制备二氧化铈纳米粉的方法:水热法1.将适量的铈盐和氢氧化物在水中充分搅拌均匀。

2.在适当的温度和压力下,将混合溶液进行水热反应。

3.反应结束后,通过过滤和洗涤,得到二氧化铈纳米粉。

气相沉积法1.利用热蒸发或溅射等方法制备铈的薄膜。

2.在高温环境中,将薄膜暴露在氧气或氧气混合的气体中。

3.氧化反应发生后,二氧化铈纳米粉会在薄膜表面形成。

溶胶-凝胶法1.将铈盐加入溶剂中并充分搅拌,形成溶胶。

2.在适当的反应条件下,使溶胶发生凝胶化反应。

3.将凝胶进行干燥和煅烧,得到二氧化铈纳米粉。

特性结构特性二氧化铈纳米粉通常具有以下结构特性: - 高表面积:由于其纳米尺寸,二氧化铈纳米粉的比表面积较大,有利于反应物质的吸附和催化活性。

- 结晶性:二氧化铈纳米粉晶体结构稳定,具有良好的热稳定性。

光学特性二氧化铈纳米粉的光学特性主要受其粒径大小和形貌的影响。

一般来说: - 小尺寸的二氧化铈纳米粉对可见光有较强的吸收和散射功效。

- 大尺寸的二氧化铈纳米粉对红外光有较强的吸收功效。

催化性能二氧化铈纳米粉由于其特殊的结构和表面性质,具有优异的催化性能: - 催化剂:铈纳米粉可作为催化剂用于各种氧化反应,如催化剂在汽车尾气净化中的应用。

- 电催化剂:二氧化铈纳米粉在燃料电池等能源领域具有广泛应用。

应用领域和其特性相对应,二氧化铈纳米粉在许多领域有重要的应用,包括:催化剂•汽车尾气净化:二氧化铈纳米粉作为催化剂,能够有效催化氧化反应,帮助净化汽车尾气中的有害物质。

•化学合成:铈纳米粉在有机合成反应中可以作为催化剂,提高反应速率和产率。

能源领域•燃料电池:作为电催化剂,铈纳米粉具有优异的活性和稳定性,可以提高燃料电池的转化效率。

•水裂解:二氧化铈纳米粉可以作为催化剂促进水的光催化裂解,产生氢气作为清洁能源。

纳米二氧化铈的制备

纳米二氧化铈的制备

1.溶胶-凝胶法制备纳米二氧化铈的工艺研究采用以柠檬酸为配体的溶胶-凝胶法制备了二氧化铈超细粉末,考察了制备条件:金属离子与配体的物质的量比、反应温度、凝胶烘干温度、焙烧温度及时间对成品粒子的影响。

获得了最佳的制备条件: Ce3 +与柠檬酸的物质的量比为1∶3、反应温度为65 ℃、凝胶烘干温度为120 ℃, 500 ℃焙烧2 h。

这样的条件可以得到均匀、分散的二氧化铈,平均粒径为7 nm,比表面积为115 m2/g。

按照一定的物质的量比称取一定量的硝酸铈和柠檬酸。

用蒸馏水溶解柠檬酸,把称好的硝酸铈逐渐加入柠檬酸溶液中。

溶解完全后,置于恒温水浴槽中,形成溶胶,最终成为半干凝胶。

将凝胶置于鼓风干燥箱干燥,得到体积极度膨胀的干凝胶,研磨,放入马弗炉中高温焙烧,得二氧化铈的纳米粉末。

2.溶胶-凝胶法制备纳米CeO2晶体称取一定量的聚乙二醇2400 ,使聚乙二醇与Ce的摩尔比为5:1 , 将Ce(NO3)3·6H2O 晶体在聚乙二醇中加热溶解,不断搅拌,得到浅黄色透明溶胶。

将所得溶胶冷却、陈化,72h后仍澄清透明,把所得的溶胶在不同温度下热处理,可得到不同粒径的CeO2纳米粉体。

CeO2的溶胶化需要适当的温度,反应温度为65 ℃时得到的粉体较均匀,分散性也较好。

随着焙烧温度升高,晶型不变,CeO2 粒径增大,形貌趋于球形。

经800 ℃焙烧,粉体粒径在20~50nm。

3.溶胶-凝胶法合成二氧化铈纳米晶称取一定量的草酸铈(G.R), 用蒸馏水调成浆状, 滴加浓HNO3(G.R) 和H2O2(A.R)溶液至完全溶解, 加入一定量的柠檬酸(G.R)溶解, 于70 ℃时缓慢蒸发, 形成溶胶, 进一步蒸发形成凝胶, 将凝胶于120 ℃干燥12 小时,得到淡黄色的干凝胶, 将干凝胶在不同温度下焙烧即得到CeO2纳米晶。

4.溶胶-凝胶法制备纳米Ce02按照1:3的化学计量比称取一定量的硝酸铈和柠檬酸。

用30-50mL的蒸馏水溶解柠檬酸得淡黄色溶液,所得溶液pH值约为2-3,有一定的酸度。

二氧化铈纳米晶的制备及催化性能研究的开题报告

二氧化铈纳米晶的制备及催化性能研究的开题报告

二氧化铈纳米晶的制备及催化性能研究的开题报告
题目:二氧化铈纳米晶的制备及催化性能研究
研究背景:
二氧化铈(CeO2)作为一种重要的功能材料,具有优异的催化性能、氧化还原活性以及良好的热稳定性。

近年来,随着纳米技术的快速发展,纳米化的二氧化铈因其具有更大的比表面积、更短的扩散路径和更高的
表面能,拥有更加优异的催化活性。

因此,制备纳米级别的二氧化铈材
料已成为当前研究的热点之一。

研究内容:
本研究将以溶胶-凝胶法为主要手段制备纳米级别的二氧化铈晶体,并对其催化性能进行研究。

具体研究内容包括以下几个方面:
1. 优化制备条件,获得尺寸均一的纳米晶体。

2. 系统研究不同制备条件下二氧化铈的物理化学性质,如晶体结构、比表面积、表面氧化态等。

3. 对制备的二氧化铈纳米晶进行催化性能测试,包括催化剂的氧化
还原性能、吸附性能、催化剂的稳定性等。

预期成果:
通过本研究,预计可以制备出具有优异催化性能的纳米级别二氧化
铈晶体。

同时,通过对制备工艺和物理化学性质的分析,可以为二氧化
铈纳米晶的制备和性能调控提供参考。

《以α-羟基酸铈为前驱体制备二氧化铈及其性能的研究》范文

《以α-羟基酸铈为前驱体制备二氧化铈及其性能的研究》范文

《以α-羟基酸铈为前驱体制备二氧化铈及其性能的研究》篇一一、引言在当今的科技发展背景下,稀土元素及其化合物的应用日益广泛,其中二氧化铈以其独特的物理和化学性质,在催化剂、电池材料、光学材料等领域有着广泛的应用。

本文以α-羟基酸铈为前驱体,探讨其制备二氧化铈的方法及其性能研究。

二、α-羟基酸铈前驱体的制备α-羟基酸铈的制备是制备二氧化铈的关键步骤。

我们首先通过化学反应将稀土元素铈与相应的羟基酸进行反应,生成α-羟基酸铈前驱体。

此步骤中,反应条件如温度、压力、反应时间等都会影响前驱体的生成效率和纯度。

三、以α-羟基酸铈为前驱体制备二氧化铈接下来,我们将α-羟基酸铈进行热处理,使其分解并转化为二氧化铈。

在这个过程中,热处理的温度、时间和气氛等条件都会对最终生成的二氧化铈的形态、结构和性能产生影响。

四、二氧化铈的性能研究1. 结构与形态分析:我们通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等技术手段,对制备的二氧化铈的晶体结构和微观形态进行分析。

XRD可以确定二氧化铈的晶体结构和晶格参数,而SEM则可以观察其微观形态和颗粒大小。

2. 光学性能:我们通过紫外-可见光谱和荧光光谱等技术手段,研究二氧化铈的光学性能。

这些性能在光催化、太阳能电池等领域有着重要的应用。

3. 电化学性能:我们通过循环伏安法等电化学测试手段,研究二氧化铈的电化学性能。

这些性能在电池材料、超级电容器等领域有着重要的应用。

五、结果与讨论通过对α-羟基酸铈前驱体的制备和以之为前驱体制备二氧化铈的过程进行详细研究,我们发现制备条件和工艺参数对最终产物的性能有着显著影响。

例如,热处理温度过高或过低都会影响二氧化铈的结晶度和纯度;反应时间过长或过短都会影响α-羟基酸铈的生成效率和纯度。

此外,我们还发现,通过优化制备工艺,可以有效地提高二氧化铈的光学性能和电化学性能。

六、结论本文以α-羟基酸铈为前驱体,研究了其制备二氧化铈的方法及性能。

我们发现,通过优化制备工艺,可以有效地提高二氧化铈的结晶度、纯度和性能。

《2024年二氧化铈负载材料的制备及其对可见光催化有机反应性能的研究》范文

《2024年二氧化铈负载材料的制备及其对可见光催化有机反应性能的研究》范文

《二氧化铈负载材料的制备及其对可见光催化有机反应性能的研究》篇一一、引言随着环境保护和可持续发展的需求日益增长,光催化技术因其高效、环保的特性,在有机反应中得到了广泛的应用。

其中,二氧化铈(CeO2)作为一种重要的光催化材料,其负载型材料因具有优异的可见光吸收能力和较高的催化活性,成为研究的热点。

本文将探讨二氧化铈负载材料的制备方法及其在可见光催化有机反应中的应用,以期为相关研究提供参考。

二、二氧化铈负载材料的制备1. 材料选择与准备首先,选择适当的载体(如二氧化钛、氧化铝等)和二氧化铈前驱体(如硝酸铈)。

同时,准备所需的溶剂、表面活性剂等辅助材料。

2. 制备方法(1)溶胶-凝胶法:将二氧化铈前驱体溶解在适当的溶剂中,加入表面活性剂,经过一系列的反应过程形成溶胶。

将溶胶干燥、煅烧后得到负载型二氧化铈材料。

(2)沉淀法:通过调整pH值,使二氧化铈前驱体在载体上形成沉淀,再经过洗涤、干燥、煅烧等过程得到负载型二氧化铈材料。

(3)其他方法:如气相沉积法、水热法等也可用于制备二氧化铈负载材料。

这些方法具有不同的特点和适用范围,可以根据实际需求进行选择。

三、可见光催化有机反应性能研究1. 实验设计(1)选择适当的有机反应,如苯酚的降解、有机染料的脱色等。

(2)设置实验组和对照组,实验组采用不同制备方法得到的二氧化铈负载材料作为催化剂,对照组采用其他催化剂或无催化剂。

(3)在可见光照射下进行实验,记录反应时间、产物浓度等数据。

2. 实验结果与分析(1)通过对比实验组和对照组的实验结果,发现采用不同制备方法得到的二氧化铈负载材料具有不同的催化性能。

其中,采用溶胶-凝胶法制备的二氧化铈负载材料具有较高的催化活性。

(2)在可见光照射下,二氧化铈负载材料能够有效地催化有机反应。

其催化机理主要涉及光激发产生的电子-空穴对参与有机物的氧化还原反应。

此外,二氧化铈的可见光吸收能力和表面积等因素也会影响其催化性能。

(3)实验结果还表明,二氧化铈负载材料具有良好的稳定性和可重复使用性。

《二氧化铈负载材料的制备及其对可见光催化有机反应性能的研究》范文

《二氧化铈负载材料的制备及其对可见光催化有机反应性能的研究》范文

《二氧化铈负载材料的制备及其对可见光催化有机反应性能的研究》篇一一、引言随着环境保护和可持续发展的需求日益增长,光催化技术因其高效、环保的特性,在有机反应中得到了广泛的应用。

二氧化铈(CeO2)作为一种重要的光催化材料,因其具有优良的氧空位、电子转移能力及光响应性能,在可见光催化有机反应中展现出良好的应用前景。

本文旨在研究二氧化铈负载材料的制备方法,并探讨其对可见光催化有机反应的性能。

二、二氧化铈负载材料的制备1. 材料选择本实验选用二氧化铈作为光催化剂的活性成分,以载体材料如二氧化硅(SiO2)或氧化铝(Al2O3)作为负载基底。

2. 制备方法(1)采用溶胶-凝胶法合成载体材料;(2)将二氧化铈通过浸渍法、沉积沉淀法或溶胶-凝胶法负载到载体上;(3)经过干燥、煅烧等后处理过程,得到二氧化铈负载材料。

三、可见光催化有机反应性能研究1. 实验方法(1)选择典型的可见光催化有机反应,如苯酚的羟基化、有机污染物的降解等;(2)在相同条件下,分别使用纯二氧化铈和负载型二氧化铈作为催化剂,对比其催化性能;(3)通过UV-Vis光谱、红外光谱、质谱等手段分析反应产物,探究反应机理。

2. 结果与讨论(1)二氧化铈负载材料在可见光照射下,表现出较高的催化活性。

与纯二氧化铈相比,负载型二氧化铈的催化性能得到显著提升;(2)载体材料的引入可以增加二氧化铈的比表面积,提高光催化剂的分散性和稳定性;(3)负载型二氧化铈在可见光照射下,能够产生更多的活性氧物种,如超氧根离子和羟基自由基,这些活性物种是光催化反应的关键因素;(4)通过调整负载量、煅烧温度等参数,可以优化二氧化铈负载材料的性能,进一步提高其光催化效率;(5)对于选定的可见光催化有机反应,如苯酚的羟基化,负载型二氧化铈的催化活性优于纯二氧化铈,表明其具有良好的实际应用前景。

四、结论本文通过溶胶-凝胶法成功制备了二氧化铈负载材料,并对其在可见光催化有机反应中的性能进行了研究。

二氧化铈、氧化钇微纳米结构的可控合成、表征及性能研究的开题报告

二氧化铈、氧化钇微纳米结构的可控合成、表征及性能研究的开题报告

二氧化铈、氧化钇微纳米结构的可控合成、表征及性能研究的开题报告一、研究背景与意义随着纳米科技的发展,微纳米结构材料因其良好的物理、化学性质和广泛的应用前景受到了广泛的关注和研究。

在这其中,二氧化铈和氧化钇作为重要的功能材料,在能源、环境、电子、光学等领域都有着重要应用。

然而,普通的二氧化铈和氧化钇材料在微纳米尺度下的性能表现出了很大的差异。

微纳米结构对二氧化铈和氧化钇的物理、化学性质产生重要影响,如光学、电化学、磁学等性质会发生明显变化。

因此,对微纳米结构的可控制备、表征及性能研究成为了一个热门的课题。

二、研究内容与目标本研究旨在通过控制不同条件下的合成参数(如pH值、反应时间、温度等),制备不同形貌和微纳米结构的二氧化铈和氧化钇材料,并对其进行表征。

同时,基于材料性能与应用需求的匹配,研究其在催化、电化学、吸附等领域中的应用性能,最终实现对其微纳米结构的理解,探索其应用领域和价值。

三、研究方法与技术路线1. 合成不同形貌和微纳米结构的二氧化铈和氧化钇材料,如纳米线、纳米管、纳米球等;2. 利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等材料表征技术,对样品进行形貌、晶体结构、光学性质等表征;3. 考察样品在催化氧化还原反应、电化学传感器、吸附除湿等领域的应用性能。

四、预期结果与意义1. 通过联合多种材料表征技术,实现对二氧化铈和氧化钇微纳米结构的制备和表征;2. 探究不同形貌和微纳米结构的二氧化铈和氧化钇材料在各应用领域中的应用性能,如高效吸湿除湿材料、电催化剂等;3. 为微纳米结构材料的控制合成、性能研究以及广泛应用提供理论指导和实验基础。

二氧化铈的可控合成及其电化学性质研究

二氧化铈的可控合成及其电化学性质研究

二氧化铈的可控合成及其电化学性质研究
微/纳米结构材料因本身所具有的特殊性能,成为当今新材料领域中十分热门的研究对象。

本文以二氧化铈微/纳米材料在传感器中的应用为背景,采用混合溶剂热法及回流法,制备了形貌可控的微/纳米二氧化铈,研究了它们的电化学性质,为其在生物传感器方面的应用研究奠定了一定基础。

具体的研究内容如下:1、采用水/乙醇混合溶剂热法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,制备出了具有八面体形貌的二氧化铈纳米结构。

通过控制溶剂配比和改变反应时间,研究了溶剂组成及时间对产物形貌的影响;通过紫外吸收光谱研究了八面体形二氧化铈的紫外吸收性能;利用电化学循环伏安技术,研究了苯酚在八面体形二氧化铈纳米材料修饰的玻碳电极上的直接电化学行为,并且对比和分析了基于八面体形纳米二氧化铈修饰电极,与其它不同膜修饰电极在0.1mol/LKCl,0.5mmol/L [Fe(CN)6]3-/4-溶液中的循环伏安与交流阻抗情况。

2、利用回流法,以乙二醇为溶剂,聚乙二醇-400(PEG-400)为表面活性剂,首次合成了具有锥形形貌的微米二氧化铈;通过X-射线粉末衍射
和扫描电镜等测试手段对所合成的样品进行了表征;系统研究了合成参数,如反应时间和表面活性剂的种类对二氧化铈结构和形貌的影响,探讨了锥形二氧化铈形成的可能机理;通过紫外吸收光谱,测定了锥形形貌二氧化铈的紫外吸收性能;研究了在紫外光照射下锥形二氧化铈对罗丹明B的光催化作用;利用循环伏安法,研究了血红蛋白(Hb)在锥形二氧化铈修饰的玻碳电极上的直接电化学行为,并讨论了其对过氧化氢的电催化作用。

二氧化铈的可控合成及其电化学性质研究的开题报告

二氧化铈的可控合成及其电化学性质研究的开题报告

二氧化铈的可控合成及其电化学性质研究的开题报告题目:二氧化铈的可控合成及其电化学性质研究一、研究背景和意义:二氧化铈是一种重要的氧化物材料,在催化、电化学、光化学、生物医药等领域都有广泛的应用。

尤其在电化学中,二氧化铈具有良好的电化学性能,可用于电池、电容器、传感器等方面。

目前,二氧化铈的合成方法主要有热分解、沉淀、水热法等,但不可避免地存在一些问题,如粒径难以控制,形貌不均匀等。

因此,研究二氧化铈的可控合成方法,能够制备出各种形状、尺寸和结构的二氧化铈纳米材料,为其应用提供更多样化的选择。

同时,研究二氧化铈的电化学性质,探索其在电化学领域的应用,能够为电化学能源的开发提供新的思路和方法。

二、研究内容和计划:1. 合成二氧化铈:采用水热法、热分解法等已知方法,探究不同条件下制备二氧化铈的可控性。

2. 表征二氧化铈:使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对二氧化铈的形貌、结构和粒径进行分析。

3. 考察二氧化铈的电化学性质:使用循环伏安法、交流阻抗法等手段,研究二氧化铈在电极上的电化学行为和性质,包括电容性能、电化学催化性能、电子传输性质等。

4. 探索二氧化铈在电化学领域的应用:根据二氧化铈的电化学性质,探索其在电池、电容器、传感器等方面的应用。

5. 计划时间:研究周期为两年,第一年主要从事二氧化铈的合成和表征,第二年进行电化学性质和应用方面的研究。

三、预期成果:1. 二氧化铈的可控合成方法:研究出可控制备形状、尺寸和结构的二氧化铈的方法,并对其进行表征。

2. 二氧化铈的电化学性质:研究二氧化铈的电化学行为和性质,为其在电化学领域的应用提供理论基础。

3. 二氧化铈的电化学应用:探索二氧化铈在电池、电容器、传感器等方面的应用,为其商业化生产提供技术支持。

四、研究方法和手段:1. 合成方法:采用水热法、热分解法等常用方法,调节合成条件,制备不同形态和粒径的二氧化铈。

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二氧化铈纳米材料的合成及性能研究内容摘要国内外早已开始了对纳米氧化铈颗粒制备技术与性能的研究。

氧化铈具有立方萤石结构。

它有热稳定性高,氧气储存能力强和可以在Ce3+和Ce4+氧化状态之间简单的转换的特性,因此它吸引了研究者广泛的兴趣。

它已广泛应用于催化剂、紫外吸收材料,氧敏感材料、固体氧化物电池材料和抛光材料等领域。

氧化铈在合成氧化CO的催化剂上展现的性能尤为突出。

液相制备方法是纳米氧化铈众多制备方法的一种,它因为制作工艺相对简单的优点在所有制备方法中脱颖而出。

液相制备法很适合大规模生产,它在研究方向上的前途也可预测。

本文将对上文做详细描述。

AbstractPreparation technology and research progress of CeO₂ nanoparticles researched both at home and abroad.Cerium oxide has cubic fluorite structure. It has attracted extensive interest due to its high thermal stability,oxygen storage capacities, and easy conversion between Ce3+ and Ce4+ oxidation states。

It has been widely used in catalyst,ultraviolet absorption material,the oxygen sensitive material,solid oxide cell material and polishing material and so on.Especially, CeO₂ have been successfully synthesized and used for CO catalytic oxidation.Kinds of preparation methods of liquid phase and their differences are especially emphasized according to the advantages of liquid phase method, which can be easily enlarged in industry, and futrue directions of research are also predicted. CeO2 have been successfully synthesized and used for CO catalytic oxidation.We will give more details about what describes below.Key: CeO₂liquid phase method CO catalytic oxidation一、实验背景CeO₂属于立方晶系萤石(CaF₂)结构,晶胞中的Ce3+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,这样的结构中有许多八面体空隙,允许离子快速扩散。

Ce有Ce4+和Ce3+两种氧化态,容易发生氧化还原循环,有较强的储氧功能。

[1]由于具有较大的比表面积, CeO₂纳米颗粒具有很大的应用潜力, 近年来人们对于这种形貌的纳米CeO₂研究得最多, 方法也各具特色。

其制备方法主要有水热法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、反胶束法、声化学法以及微乳液法等。

[2]化学沉淀法沉淀法是高纯度纳米金属氧化物材料合成的最普通的化学反应方法。

沉淀法就是用各种溶解在水中的沉淀剂与金属盐反应生成不溶性氢氧化物、碳酸盐、乙酸盐和硫酸盐等,后将沉淀物过滤、干燥、煅烧,从而得到目标纳米粒子。

沉淀法主要分为: 直接沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法等。

化学沉淀法具有反应过程易控制,工艺以及设备简单,成核速度快,产品成本低廉,在工业生产中拥有广阔的应用前景,但沉淀法在制备颗粒过程中容易出现团聚的现象,而且过滤和洗涤的过程也比较困难,同时也容易造成产品流失。

[3]一、实验(一)试剂与分析仪器试剂:Ce(NO3)3,(A.R)40%的醇水混合溶液(A.R)HMT(六亚甲基四胺)(A.R)合成仪器:分析天平、恒温加热磁力搅拌器、高频超声波分散器、干燥箱、高速台式离心机。

分析设备:为X射线衍射仪(XRD)、场发射电镜(FE-SEM)和透射电镜(TEM)。

(二) 实验方法1.纳米CeO₂的制备:在两个洗净的烧杯中,向一个烧杯中加入一定量的Ce(NO3)3,溶解于35ml蒸馏水与乙醇1:1的混合体系中,向另外一个烧杯中加入一定量的HMT和35ml蒸馏水与乙醇1:1的混合溶液,同时加热到一定温度后进行混合,在相应温度下反应一定时间后将所得产物进行回收,经数次超声分散清洗、离心后干燥即得试样。

2. 试样表征采用XRD、SEM和TEM分析对试样物相结构、表面形貌和颗粒大小及分布情况表征。

二.结果与分析反应时间及陈化对产物的影响图一为60℃下不同反应时间为1h,2h,24h以及有无陈化24h的XRD图,其主要组成为CeO2但还含一些尚不明确相,且衍射峰的强度差异不大,由此可知室温下混合时间的长短不会对产物有较大的影响。

从图中可以看出有了着陈化作用使结晶性提高,随着反应时间延长结晶性提高。

图一:不同陈化时间下的产物XRD图A 60℃反应1h,陈化24hB 60℃反应2hC 60℃反应2h,陈化24hD 60℃陈化24h反应温度及时间对产物的影响图二为60℃与74℃在反应时间不同的XRD图,从图中可以看出随着反应温度上升(60℃到74℃)结晶性上升;从74℃反应2h的结晶性好于60℃反应24h可以看出反应温度的影响大于反应时间的影响图二:不同反应温度及时间对产物的影响A. 74℃反应1hB.60℃反应2hC. 74℃反应2h D 60℃反应24h反应产物颗粒分析利用Scherrer 公式计算得到的晶粒尺寸图三与图四分别60℃ 1h SEM 照片和60℃ 2h SEM 照片,产物颗粒有较明显团聚现象且大小不均匀,结合XRD 结果可知产物是为混合物的缘故。

推断带氨基有机物HMT 需要在一定的温度下才能有效的水解,产生氢氧根离子,利于转化成CeO2。

但是从图中可观察出随着反应时间的增长,颗粒聚团现象加剧。

图三: 60℃ 1h SEM 照片hkl D cos k λβθ=图四:60℃ 2h SEM照片三.结论使用上述试验方法,不需要经过高温热处理,不需要任何昂贵的前驱体,就可以合成晶粒尺寸在10nm以下的二氧化铈纳米颗粒。

随着反应温度的上升、反应时间的延长以及陈化处理都会使产物结晶性上升,晶粒尺寸变大在温度反应时间陈化处理这三个因素中,反应温度对产物晶粒尺寸影响最大,反应时间次之,陈化处理最弱。

因而可以通过陈化处理来制备结晶性好,晶粒尺寸小的产物。

四.后期研究计划直接甲醇燃料电池燃料电池作为一种新型能源,具有以下优点:(1)能量转化效率高。

燃料电池直接将燃料中化学能转换为电能,避免了化学能到热能,再到机械能,然后到电能过程中的能量损失,具有高达 45%一60%的能量转换效率,如果通过热电共生同时利用高温洁净热能,能量转换效率町以达到80%。

(2)环境友好。

当氢为燃料时,燃料电池的副产物是水。

这意味着燃料电池是“零排放”。

是燃料电池应用于汽车的最大优点,也是减少汽车尾。

[4]Background:The hexagon single-crystal Co(OH)2 nanoplates, which obtained by hydrothermal synthesis method, can be transformed to the porous single-crystal Co3O4 nanoplates after the heat treatment above 300℃in air. Electrochemical tests show that the lithium storage performances of porous Co3O4 nanoplates are influenced more closely to its structural aspects than its morphology and size factors, which can be controlled by changing the heat treatment temperature. When the heat treatment temperature is increased to 500 ℃, the robust single-crystal Co3O4 nanoplates with relatively large mesoporous size and low specific surface area can be obtained via the long-range atom diffusion at high temperature, which exhibit low initial irreversible capacity, superior cycling performance and excellent rate capability. 【】选择复合氧化钴,通过尝试不同比例,找到复合氧化钴的最佳值。

实验方案:在两个洗净的烧杯中,向一个烧杯中加入一定量的Ce(NO3)3,和Co(NO3)2·6H2O溶解于35ml蒸馏水与乙醇1:1的混合体系中,向另外一个烧杯中加入一定量的HMT和35ml蒸馏水与乙醇1:1的混合溶液,同时加热到一定温度后进行混合,在相应温度下反应一定时间后将所得产物进行回收,经数次超声分散清洗、离心后干燥即得试样。

图五:不同Ce:Co比值时产物的XRDA.Ce:Co=1:1 ;B.Ce:Co=1:2 ;C.Ce:Co=2:1图五采用XRD对试样物扫描中出现两个杂峰且没有看出有其他物质,主峰都是二氧化铈,这说明两者混合产物中钴的产物含量很低。

参考文献[1]张丽,查五生,刘锦云,杨平平等,纳米CeO₂的制备方法研究现状。

广州化工,2007。

[2]周艳慧,杨晓峰,董相廷,王进贤,刘桂霞,不同形貌纳米CeO2 的制备最新研究进展,中国稀土学报,2008.[3]刘军,宋晓岚,二氧化铈浆料抛光机理的研究进展,稀土 Chinese Rare Earths,2012.[4]孙志佳,刘连利,吕红,纳米CeO₂化学制备方法的研究进展,渤海大学学报( 自然科学版),2013。

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