[發明專利]一種梭形CeO2 微晶的制備方法

無效

• 申請號: 201210574165.0
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103030168A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 王芬;周長江;李承澤
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C01F17/00
• 分類號: C01F17/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于陶瓷材料技術領域，具體涉及一種梭形CeO₂微晶的制備方法。

背景技術

CeO₂是最為常見的一種稀土氧化物氧化物，因其獨特的螢石型結構和優良的氧化還原性能，被廣泛應用于三效催化劑、水煤氣轉化、氣敏傳感器、拋光材料、儲氧材料、紫外吸收劑、光催化劑及固體氧化物燃料電池（SOFC）等方面。在三效催化劑中，CeO₂作為載體，常于與Au、Ag、Pt、Cu等金屬的納米顆粒復合，在催化反應進行時向納米金屬提供活性氧，其起到的重要作用不言而喻。CeO₂作為一種非常重要的拋光材料，具有拋光工藝簡單，拋光速度快、用量少、產量大等特點，主要應用于光電子、飾品、建材、磨具等行業。CeO₂的光吸收閥值為420nm，不僅可以吸收紫外線，還可以吸收一部分可見光，通過改性可提高其可見光吸收范圍，進而提高光催化效率。因Ce³⁺與Ce⁴⁺之間的氧化還原電勢較低，CeO₂中存在Ce³⁺/Ce⁴⁺氧化還原循環，在光催化反應進行的同時還存在著光激發的催化氧化反應，故而，CeO₂具備了其他單一光催化反應所不具備的優良特點。同時，在這些催化反應中，催化活性還依賴于材料的形貌和尺寸。此外，CeO₂性能穩定，價格便宜，毒性小，性能優良，近年來越來越受到研究者們的關注，特別是在CeO₂及其復合材料納米材料的制備方面做出了許多努力。邱克輝等以硝酸鈰、檸檬酸和偏釩酸銨為原料，采用溶膠-凝膠（sol-gel）法制備了V⁵⁺離子摻雜納米CeO₂粉體[邱克輝,張偉,李峻峰,王可嘉.V⁵⁺離子摻雜納米氧化鈰的合成與表征[J].中國稀土學報，2009.4(27,2):209-212]。但是，溶膠-凝膠法制備的粉體團聚較為嚴重，粒度也較大，影響了其性能。Hongfeng?Li等通過水熱法制備了Mn摻雜的CeO₂多空球[Hongfeng?Li,Guanzhong?Lu,Qiguang?Dai,Yanqin?Wang,Yun?Guo,Yanglong?Guo.Efficient?low-temperature?catalytic?combustion?of?trichloroethylene?over?flower-like?mesoporous?Mn-doped?CeO₂?microspheres[J].Applied?Catalysis?B:Environmental,2011(102):475-483]。但是，水熱時間長達5天，能耗較高，不利于實際應用。CHEN?Feng等利用花粉為模板，通過水熱、煅燒等工藝合成了多空花狀CeO₂粉體[CHENG?Feng?et?al..Biogenic?synthesis?and?catalysis?of?porous?CeO₂hollow?microspheres[J].Journal?of?rare?earths,2012.4(30,4):350-354]。但是，工藝相對復雜，特別是煅燒工藝能耗較高。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的缺點，提供了一種成本低，操作簡單且易于控制的梭形CeO₂微晶的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

1）首先，將分析純的Ce(NO₃)₃·6H₂O溶解于去離子水中制成0.01~0.05mol/L的溶液A；

2）其次，按PEG6000、尿素：Ce(NO₃)₃·6H₂O為（3~6）：（0.5~2）：1的摩爾比將PEG6000和尿素加入溶液A中，60℃持續攪拌2h得溶液B；

3）最后，將攪拌均勻后的溶液B移入反應釜中，置于160~190℃的烘箱中反應10~20h，反應后離心洗滌，80℃干燥得到梭形CeO₂微晶。