氧化铈纳米粒子的制备ppt课件
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。
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、磁性材料、电子器件等领域具有广泛的应用。
本文将对高纯度纳米氧化铈的制备方法进行综述，以期为相关研究和应用提供参考。
【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反应，生成纳米颗粒的一种方法。
此方法操作简便，成本较低，但沉淀过程中可能产生的团聚现象会影响纳米颗粒的分散性。
2.水热法
水热法是在高温高压下，通过水溶液中的化学反应来制备纳米材料。
该方
法可以获得高纯度的纳米颗粒，且颗粒尺寸分布较窄，但设备成本较高，且操作条件较为苛刻。
3.溶胶- 凝胶法
溶胶- 凝胶法是将金属盐溶液通过水解、缩聚反应形成凝胶，再经过干燥、煅烧得到纳米颗粒。
此方法可以实现对纳米颗粒形貌和尺寸的精确控制，但工艺流程较长，且可能产生副反应。
【各种制备方法的优缺点分析】
共沉淀法和水热法在制备高纯度纳米氧化铈方面各有优劣。
共沉淀法操作简便，成本较低，但团聚现象较严重；水热法可以获得高纯度、窄尺寸分布的纳米颗粒，但设备成本较高，操作条件苛刻。
溶胶- 凝胶法则能实现对纳米颗粒的精确控制，但工艺流程较长，可能产生副反应。
【结论】
综上所述，高纯度纳米氧化铈的制备方法有共沉淀法、水热法和溶胶- 凝胶法等。
各种方法各有优缺点，应根据实际需求和条件选择合适的制备方法。
《纳米粒子制备》PPT课件
（2）喷雾热解法
• 原理：金属盐溶液喷嘴喷出而雾化，喷雾后生 成的液滴大小随着喷嘴而改变，液滴受热分解 生成超微粒子。
• 应喷雾用热：解将(MT=g8(N0O0°3)2C- )A合l(N成O镁3)3铝水尖溶晶液石与，甲产醇物混粒合 径为几十纳米。
• 等离子喷雾热解工艺：是将相应溶液喷成雾状 送入等离子体尾焰中，热解生成超细末。可制 得平均尺寸为20－50nm的二氧化锆超细粉末。
8
（5）胶体磨
• 定义：利用一对固体磨子和高速旋转磨 体的相对运动所产生的剪切、摩擦、冲 击来分散物料。
• 特点：处理浆料，分散、乳化物料；短 时间内，粒子粒径达1微米以下。
9
（6）纳米气流粉碎磨
• 定义： 这是一种较成熟的纳米粉碎技术。该 技术利用高速气流（300~500m/s)或热蒸汽 （300~450℃）的能量是粒子相互冲击、碰撞、 摩擦而被较快粉碎。在粉碎室里，粒子之间的 碰撞频率远高于粒子与器壁之间的碰撞。
• 无意识制备： 从20 世纪初开始，物理学家就开始制备金属纳米 粒子，其中最早采用的方法是蒸发法；20 世纪30年代日本开展了 “沉烟试验”，用蒸发冷凝法制成了超微铅粉；
• 自觉地合成： 1963年，Uyeda用气体蒸发冷凝法制得金属纳米微 粒。 1984年，德国的H. Gleiter等人用气体蒸发冷凝获得的纳米铁 粒子，在真空下原位压制成纳米固体材料，使纳米材料研究成为 材料科学中的热点。
第三讲 纳米粒子的制备
一、制备方法评述 二、制备纳米粒子的物理方法 三、制备纳米粒子的化学方法 四、化学物理合成法 (综合法)
1
一 、制备方法评述
1.简况：
•
在自然界中存在着大量纳米粒子，如烟尘、各种微粒子粉尘、
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
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。
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
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。
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。
氧化铈的制备方法和应用
氧化铈的制备方法主要包括化学法、溶剂法、共沉淀法以及离子交换法。
化学法是通过氧化剂氧化铈来制备，但这种方法会引入大量的杂质，且工艺复杂，成本较高。
溶剂法则是通过在溶剂中加入铈盐，再加入碱金属或碱土金属的醇盐，然后在溶剂的协助下，得到所需的氧化铈。
共沉淀法是在适当浓度的盐酸溶液中，加入硝酸铈铵沉淀剂，与溶液中的铈离子进行络合反应，生成纯度较高的硝酸铈。
离子交换法是通过离子交换树脂制备。
这些方法都有各自的特点和适用条件，可以根据实际需求和原材料的特性进行选择。
氧化铈的应用主要包括催化剂、荧光粉和电子器件等方面。
在催化剂方面，氧化铈被广泛用于汽车尾气净化器中，它可以有效降低氮氧化物和一氧化碳的排放。
在荧光粉方面，氧化铈作为一种荧光粉激活剂，可以用于制造荧光灯和LED灯。
在电子器件方面，氧化铈具有高热稳定性和化学稳定性，可以用于高温超导电缆。
总之，氧化铈是一种重要的稀土氧化物，具有广泛的应用前景。
然而，其制备过程需要严格控制工艺条件，以保证产品的纯度和质量。
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。
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。
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1. Structure 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。
9
Results and discussion
(c)
Mean:
(a)0.093um
(b)0.171um
(b)
(c)0.210um
(a)
10
20
30
40
50
60
70
250
XRD
of
2
precursor calcined
at
500℃
200
150
100
50
0
10
20
30
40
50
60
70
XRD of2precursor (a)
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
1500
1000
(a)
500
0
10
20
30
40
50
Байду номын сангаас60
70
2
7
XRD of CeO2 synthesized at 700℃
(a)
(c)
SEM photoes of CeO2 calcined at 600℃
8
Microwave homogeneous precipitation
Nitrate: Ce(NO3)3 or (NH4)2Ce(NO3)6 Precipitant: urea Surface active agent: PEG-4000
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
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。
3
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.
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4
Synthesis of CeO2
1. Direct precipitation
600℃
0
10
20
30
40
50
60
70
2
XRD of CeO2 synthesized at 600℃、700℃
SEM photo of precursor(a)
LS of CeO2 calcined at 600℃
(a) Ce(NO3)3 + urea, without PEG-4000 (b) Ce(NO3)3 + urea + PEG-4000 (c) (NH4)2Ce(NO3)6 + urea + PEG-4000
10
2000 1500
700℃
1000 500
Ce3+ or Ce4+
precipitant
precipitation
Stir and ageing stage
Scouring and drying
to calcine precursor
The power of CeO2
technology of direct precipitation
Nitrate: Ce(NO3)3 or (NH4)2Ce(NO3)6
5
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
1
1.Simply introduce the structure and applications of CeO2
2. Synthesis of nanocrystalline CeO2 by different methods
3. Future works
2
Brief introduction
(d)
(c)
(b)
(a)
10
20
30
40
50
60
70
2
XRD of precursor 6
(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℃