纳米CeO2粉体的合成及结构表征

以三氯化铈(Ⅲ)为原料,氢氧化钠为矿化剂,通过水热法制备了形貌可控的CeO2粉体.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对合成的样品进行物相和形貌分析.同时,实验还研究了水热反应条件对产物形貌和粒度分布的影响.XRD测试结果表明,通过水热法在温度为120℃条件下,反应6h即可得到纳米粒子,且随着时间的延长其晶粒变大,而表面活化剂CTAB的加入对纳米粒子的影响不大.SEM和TEM图显示表明,在120℃下,反应120h得到的CeO2为纳米立方体颗粒,其粒径为(10-50) nm.     

Ni和Ce前驱体对Ni-CeO_2/SiO_2催化剂的甲烷部分氧化制合成气性能的影响

以不同Ni和Ce的化合物为前驱体、商品SiO_2为载体,采用浸渍法制备了一系列Ni/SiO_2、CeO_2/SiO_2和Ni-CeO_2/SiO_2催化剂,对CeO_2在SiO_2载体上的分散情况进行了表征,在此基础上进一步探究了不同前驱体制备的CeO_2/SiO_2对Ni物种的稳定情况以及Ni-CeO_2/SiO_2催化剂的甲烷部分氧化(POM)制合成气的反应性能.研究发现:以Ce(NO3)3或Ce(NO3)3添加柠檬酸制备的CeO_2/SiO_2催化剂的氢气程序升温还原(H2-TPR)谱图中均同时出现了表面CeO_2和体相CeO_2物种的还原峰,而以Ce(CH3COO)3制备的CeO_2/SiO_2催化剂上则主要含表面CeO_2物种.不同前驱体制备的1%Ni/SiO_2(1%为质量分数,下同)催化剂的POM反应稳定性均较差.向1%Ni/SiO_2中添加CeO_2后,以硝酸盐或硝酸盐添加柠檬酸制备的1%Ni-10%CeO_2/SiO_2催化剂的POM反应稳定性均显著改善,且Ni物种的还原峰温均有所提高,说明相关催化剂上的CeO_2与Ni物种之间存在较强的相互作用,可以较好地稳定催化剂上的Ni物种,防止其在反应条件下烧结.向以乙酸盐为前驱体制备的Ni/SiO_2中添加CeO_2后,1%Ni-10%CeO_2/SiO_2催化剂的POM反应稳定性有所下降,其原因可能是该催化剂上的CeO_2与Ni物种之间的相互作用较弱,不利于稳定Ni物种.     

沉淀法合成纳米CeO2及其性能

以Ce(NO3)3·6H2O为铈源,(NH4)2CO3·H2O为沉淀剂,并加入少量PEG4000作为分散剂,采用液相沉淀法制备前驱体Ce2(CO3)3·H2O,前驱体经热处理合成了纳米CeO2.通过XRD,DTA/TG,TEM,BET及杂质含量分析,并根据XRD线宽法,按Scherrer公式计算平均晶粒尺寸,结合相对密度的测定研究了在不同热处理温度下纳米CeO2性能的变化.结果表明:前驱体经300℃焙烧1h已完全形成CeO2,属于立方晶系,空间群为Fm3m,原生晶粒粒径为5nm左右,颗粒粒径为20nm左右,比表面积达140.61m2/g,孔径分布为5～15nm,孔径峰值为9.3nm,纯度≥99.97%;随焙烧温度提高,将引起CeO2晶粒尺寸和相对密度显著增大,比表面积减少.     

沉淀法合成纳米CeO2及其性能

以Ce(NO3)3·6H2O为铈源,(NH-4)2CO3·H2O为沉淀剂,并加入少量PEG4000作为分散剂,采用液相沉淀法制备前驱体Ce2(CO3)3·H2O,前驱体经热处理合成了纳米CeO2.通过XRD,DTA/TG,TEM,BET及杂质含量分析,并根据XRD线宽法,按Scherrer公式计算平均晶粒尺寸,结合相对密度的测定研究了在不同热处理温度下纳米CeO2性能的变化.结果表明前驱体经300℃焙烧1 h已完全形成CeO2,属于立方晶系,空间群为Fm3m,原生晶粒粒径为5 nm左右,颗粒粒径为20 nm左右,比表面积达140.61 m2/g,孔径分布为5～15 nm,孔径峰值为9.3 nm,纯度≥99.97%;随焙烧温度提高,将引起CeO2晶粒尺寸和相对密度显著增大,比表面积减少.     

低温固相反应合成NiFe2O4尖晶石纳米粉

以FeSO4.7H2O,NiSO4.6H2O和NaOH为原料,NaCl为分散剂,在室温下充分研磨反应制备前驱体,然后将前驱体进行煅烧得到NiFe2O4尖晶石纳米粉.重点研究了分散剂含量、煅烧温度和保温时间对粉体粒度和形貌的影响.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所得产物进行表征.结果表明:添加20%(质量分数)NaCl制得的前驱体在800℃下煅烧1.5h得到的纳米粉分布均匀,颗粒呈球形并且晶型完整单一,平均粒径约为75nm.     

络合沉淀法合成纳米二氧化铈及其表征

由于其独特的物理化学性质,纳米二氧化铈是一种良好的无机紫外线屏蔽剂。纳米二氧化铈的制备方法有水热法、溶胶–凝胶法、均相沉淀法、电化学方法等,这些方法通常有操作流程复杂、周期较长等缺点。本文旨在探索一种操作简单,周期短的纳米二氧化铈制备方法。本文以氯化铈为铈源、柠檬酸为沉淀剂,采用络合沉淀法成功合成了纳米二氧化铈。通过元素分析计算了前驱体的组成,并采用比表面积测试、显微组织观察、紫外-可见光透过率曲线研究了纳米二氧化铈的物理性能、微观组织与紫外屏蔽性能的关系。研究结果表明,随着pH的升高,前驱体中Ce(H₂Cit)₃的比例下降,而Ce(OH)₃的比例上升,当pH = 6.5时,前驱体由CeCit和Ce(OH)₃组成;随着柠檬酸与Ce3+的摩尔比(n)的增加,前驱体中Ce(H₂Cit)₃的比例升高,而Ce(OH)₃的比例下降。当柠檬酸与Ce3+的摩尔比(n)为0.25、pH为5.5时,纳米二氧化铈在长波紫外线波段的平均透过率为4.42%,在中波紫外线波段的平均透过率为1.56%。良好的紫外屏蔽性能离不开纳米二氧化铈的物理性能和微观组织:比表面积的增大可以提高纳米二氧化铈的紫外屏蔽性能,当柠檬酸与Ce3+的摩尔比(n)为0.25、pH为5.5时,纳米二氧化铈的比表面积最大,为83.17 m2/g。纳米二氧化铈低指数晶面的晶面间距也影响着纳米二氧化铈的紫外屏蔽性能,在合理变化区间内,晶面间距越大,原子排列越密集,紫外屏蔽性能越好。由此得出这样的结论:络合沉淀法制备出的纳米二氧化铈具有优异的紫外屏蔽性能,但是,柠檬酸与Ce3+的摩尔比(n)不宜过大,pH不宜超过5.5。     

Co-Nd复合氧化物纳米微粒的制备及初步表征

利用溶胶-凝胶法制备钴钕的前驱体，利用差热分析(DTA)确定前驱体的分解温度，并在不同温度下对前驱体进行煅烧，得到四种不同的黑色粉体，分别对它们进行红外光谱分析，并用透射电子显微镜对600℃和1000℃产物的形貌、粒径进行表征．结果表明，微粒形状为类球形，平均粒径小于100nm．     

几种铈盐的热分解过程及非等温热分解动力学研究

利用TG—DTG—DTA热分析技术研究了二水合碳酸亚铈、九水合草酸亚铈、六水合硝酸亚铈三种铈盐的热分解过程．发现二水合碳酸亚铈在75-180℃下脱去2mol水生成无水碳酸亚铈，后者在220—300℃下分解脱去CO2生成CeO2；九水合草酸亚铈在100-180℃下脱去9mol水生成无水草酸亚铈，后者在290—380℃下分解并同时脱去CO和CO2生成CeO2；而六水合硝酸亚铈在60—80℃下首先脱去3．5mol水生成含2．5个结晶水的硝酸亚铈，后者在190-250℃下脱去2．5mol结晶水生成无水硝酸亚铈，在258—310℃下硝酸亚铈热分解脱去NO2和O2并生成CeO2．采用外推法研究了九水合草酸亚铈两步热分解过程的动力学，由不同升温速率下的热分析曲线及外推β→0获得了相应的固相热分解反应所遵循的分解机理及动力学参数．发现九水合草酸亚铈脱水过程遵循球形对称的三维扩散机理，即Jander方程G（α）=G（α）=[1-（1-α）^1/3]^2，动力学参数E=180．9kJ／mol、lnA=63．5s^-1；而脱CO和CO2过程遵循成核和生长机理，即Avrami-Erofeev方程G（α）=[-ln（1-α）]^1/1.5，动力学参数E=115．4kJ／mol，lnA=22．0s^-1．     

介孔二氧化铈材料的合成与表征

采用聚合物P123为模板剂、正硅酸乙酯为硅源水热成功合成了具有介孔、二维六角结构的SBA-15,并以SBA-15为硬模板、蔗糖为碳源合成了具有有序介孔结构的CMK-3碳材料.将CMK-3浸渍于硝酸亚铈溶液中,经过干燥、焙烧,制备出了具有二维六角结构的二氧化铈材料.利用N2物理吸附、X光粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)对所得材料进行了物化性质测试与结构表征.结果表明,合成的二氧化铈具有面心立方结构,呈现IV型吸-脱附等温线及H3型滞后环,孔径分布均一,平均孔径3.3 nm,其比表面积达104.2 m2/g.     

Al_2O_3微米树的制备及其发光性能研究

以草酸为电解液,采用两次阳极氧化的方法,制备了Al2O3微米树.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及荧光分光光度计对所制备的Al2O3微米树进行了分析.结果表明,在一定的实验条件下,可以得到形状类似于树状的-αAl2O3,其树干尺寸为600~800 nm,并且由-αAl2O3的颗粒均匀堆积而成.其荧光发射峰在304 nm,与氧空位有关,属于F+型(1B→1A)电子跃迁,并对其发光机制进行了讨论.     

亚临界干燥制备SiO_2气凝胶

以E - 40 (多聚硅氧烷 )为硅源 ,HF为催化剂 ,采用异丁醇为干燥介质 ,用溶胶凝胶法在亚临界条件下制备了SiO2 气凝胶 .用扫描电子显微镜 (SEM)、孔径分布测定仪、比表面积测试 (BET)等方法对其微结构进行了研究 .结果表明 ,所制备的SiO2 气凝胶具有纳米网络结构 (平均颗粒大小约 1 0nm ,平均孔径约 1 4.5nm)和大比表面积(约 70 8.3m2 ·g- 1 ) .由于亚临界干燥使得制备压力从 6.4MPa降低到 2 .3MPa ,降低了制备成本 ,从而有利于气凝胶的商业应用 .     

酸性水热合成CeO_2纳米颗粒的光学和磁学性质（英文）

以CeCl_3·7H_2O为铈源、NH3·H2O为矿化剂、HCl为酸性调节剂,利用水热法成功制备了二氧化铈纳米颗粒.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、荧光分光光度计(PL)、拉曼光谱(Raman)和振动样品磁强计(VSM)等分析测试手段,对CeO_2纳米颗粒的晶相、形貌、光学和磁学性质进行了表征.XRD测试结果表明样品的晶格参数略高于块状CeO_2的,并随着pH值的增大而减小.所有样品的形貌均为球形.从紫外-可见吸收光谱中,估计出的样品直接带隙值小于块状CeO_2的,且此值随pH值的增加而增加.pH值为2时合成样品具有室温铁磁性,此性质的出现可能与Ce~(3+)和氧空位的存在有关.     

从碳酸轻稀土提取二氧化铈

本实验，首先根据铈易被氧化成四价铈的性质，使Ce(OH)3lfnywx o C(OH)4.须稀酸（PH≈2．5）中，Ce(OH)4不溶解，而E（OH）3能溶解，使铈与其他轻稀土元素得到初级分离，再根据四价铈容易被磷酸三丁酯（TBP）萃取的性质，使铈得到进一步纯化，后经草酸沉淀、过滤、灼烧得到纯的二氧化铈。     

在AAO模板上用溶胶—凝胶法制备TiO_2纳米管阵列

用二次阳极氧化法在草酸电解液中制备出有序多孔阳极氧化铝(AAO)模板,采用溶胶-凝胶法在负压辅助条件下用钛酸四丁脂Ti(OC_4H_9)_4为TiO_2前驱体溶胶浸渍AAO模板,450℃下热处理制备长度和孔径可控的TiO_2纳米管的阵列结构.剥离去除模板后,用FE-SEM、XRD对产物形貌、晶型进行表征和分析.结果表明,制备的TiO_2纳米管长约3μm,外径130 nm,内径100 nm,与AAO模板的孔径相当,且单根TiO_2纳米管分散性较好,管与管之间无团聚,说明负压辅助可提高TiO_2纳米管的连续性.XRD分析显示,TiO_2纳米管呈锐钛矿相晶型.     

铈钴复合氧化物的制备及表征

以硝酸钴和硝酸铈、EDTA等为基本原料,采用水热合成法制备出前驱体,前驱体经高温煅烧获得铈钴复合氧化物粉体.然后运用TG-DTA、XRD、SEM、FT-IR等检测手段对前驱体及产物的物性和结构进行表征,结果表明:在本实验条件下,前驱体具有一定的抗烧结能力;高温时CeO2的XRD衍射峰峰位向小角度移动,钴元素已掺入到CeO2的晶格之中,形成了铈钴复合氧化物,是一种优良的软磁性材料.     

介孔TiO2的孔结构调控及其蛋白质固定化性能

以水合二钛酸(H2Ti2O5 ·xH2O)为前驱体,通过改变热处理条件制备不同孔径尺寸的介孔TiO2.采用X线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、N2吸附-脱附方法对TiO2的结构进行表征,同时以牛血清蛋白(BSA)为模型蛋白,考察介孔TiO2的孔结构对BSA固定化性能的影响.结果表明:介孔TiO2的孔径可实现9～30 nm范围内可调,其中650 ℃焙烧得到的介孔TiO2孔径为21.6 nm,对BSA的吸附量达69.6 mg/g,优于其他孔径尺寸的介孔TiO2,且与纳米TiO2(P25)的吸附量相当.吸附的BSA分子进入TiO2的孔道内,介孔TiO2比P25具有较好的吸附稳定性,经过6次循环后吸附的BSA残余量仍有65％,而P25上BSA的残余量仅为17％.介孔TiO2为微米级颗粒,有利于从反应体系中分离回收,是一种极有潜力的生物分子固定化载体.     

利用ZrOCl2—YCl3—CeCl3加水分解制备超细ZrO2（Y2O3,CeO2）粉末

利用ZrOCl_2-YCl_3-CeCl_3三元体系加水分解的方法制备了PSZ氢氧化物前驱体。该前驱体在大分子有机物的保护下,经加热分解可得到活性的ZrO_2(Y_2O_3,CeO_2)粉末。本文研究了该三元体系的水解过程及胶体质点大小的水解产物与分散介质的固液分离问题。结果表明,该三元体系在pH=2的条件下,沸腾80～100h,能形成60nm大小的氧化物水合物质点,用含羧基的大分子有机物捕集,可将上述胶体质点滤出。干燥后的胶体质点完全晶化的温度在500℃左右。所得粉体粒子大部分为t-ZrO_2,平均粒径200nm。     

固体NaOH/Na2SiO3激发矿粉/粉煤灰-炉渣基注浆材料性能研究

以矿粉和粉煤灰-炉渣作为前驱体,其中粉煤灰、炉渣以质量比4:1共同粉磨制备前驱体之一,以NaOH和Na₂SiO₃配制模数为1.2的固体激发剂,制备碱激发注浆材料。研究粉煤灰-炉渣的掺量、激发剂的掺量(以Na₂O计)对注浆材料工作性能和力学性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对水化产物进行物理化学表征,使用核磁共振分析注浆材料孔结构特征。研究结果表明：粉煤灰-炉渣掺量为50%的注浆材料的28 d最大抗压强度达31.25 MPa。水化产物主要为C-A-S-H凝胶,浆液结石体内部孔隙主要为胶凝孔(孔径<10 nm)和过渡孔(孔径为[10～100) nm),占比超过90%。     

用对氯偶氮氯膦分光光度法同时测定铈与钇

本文提出了用对氯偶氮氯膦(CPApC)在0.2mol/L盐酸溶液中,于λ=678nm处测定铈与钇总量,而在同样酸度及草酸——焦磷酸钠联合掩蔽下测定铈量,由此可分别求得铈与钇的含量.测定铈与钇的表观摩尔吸光系数分别为:1.07×10~5,7.83×10~4.用此方法经过萃取分离后测定了镍基合金中的铈与钇,获得满意的结果.     

聚苯乙烯-甲基丙烯酸模板与SiO2空心微球可控性制备

利用无皂聚合和乳液聚合,制备了聚苯乙烯-甲基丙烯酸胶体模板.聚苯乙烯-甲基丙烯酸胶体模板粒径分别控制为363,349,160和56 nm,实现了模板粒径的可控制备.利用制备的聚苯乙烯-甲基丙烯酸系列胶体模板,以偏硅酸钠为前驱体,煅烧去除模板后,制备了不同粒径及壁厚的二氧化硅空心微球.所制备的样品粒径在69～ 405 nm之间,壁厚在11 ～27 nm之间变化.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和傅立叶变换红外光谱仪,对乳液模板、核壳复合材料及二氧化硅空心球形貌进行了表征,提出了聚苯乙烯-甲基丙烯酸模板与二氧化硅空心微球粒径调控的有效方法.