氧化铈纳米粒子的制备.ppt

关于氧化铈纳米粒子的制备SimplyintroducethestructureandapplicationsofCeO23.Futureworks2.SynthesisofnanocrystallineCeO2bydifferentmethods第2页,共27页，2024年2月25日，星期天BriefintroductionCeO2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。1.StructureofCeO22.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(0x0.5)，而在低温下(T＜450℃)CeO2可形成一系列组成各异的化合物。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。第3页,共27页，2024年2月25日，星期天ApplicationsofCeO2玻璃脱色剂氧化铈大颗粒氧化铈磨料氧化铈抛光粉/液晶显示屏氧化铈抛光粉氧化铈抛光轮CeO2Slurry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)用电极材料第4页,共27页，2024年2月25日，星期天SynthesisofCeO21.DirectprecipitationprecipitationStirandageingstageScouringanddryingtocalcineprecursorThepowerofCeO2Ce3+orCe4+technologyofdirectprecipitationprecipitantNitrate:Ce(NO3)3or(NH4)2Ce(NO3)6Precipitant:ammoniaorNH4HCO3Surfaceactiveagent:PEG-4000Process:nitrateandPEG-4000weredissolvedindistilledwate.ThenammoniaorNH4HCO3solutionwasaddeddropwiseundervigorousstirringtillthepHreached9.Theprecipitatewasfiltered,washedthricewithdistilledwaterandalcoholanddriedat80℃overnight.第5页,共27页，2024年2月25日，星期天(a)(b)(c)(d)Resultsanddiscussion(a)(b)(c)(d)SEMphotoesofprecursorXRDofprecursor(a):Ce(NO3)3+NH3·H2O(b):(NH4)2Ce(NO3)6+NH3·H2O(c):Ce(NO3)3+NH4HCO3(d):(NH4)2Ce(NO3)6+NH4HCO3第6页,共27页，2024年2月25日，星期天(a)(c)XRDofCeO2synthesizedat700℃(a)(b)(c)(d)XRDofCeO2synthesizedat500℃(a)(c)XRDofCeO2synthesizedat600℃第7页,共27页，2024年2月25日，星期天(a)(c)SEMphotoesofCeO2calcinedat600℃第8页,共27页，2024年2月25日，星期天MicrowavehomogeneousprecipitationMicrowavereactionequipmentNitrate:Ce(NO3)3or(NH4)2Ce(NO3)6Precipitant:ureaSurfaceactiveagent:PEG-4000CO(NH2)2+H2O→CO2+2NH3