納米氧化鈰的形態(tài)控制合成與性能研究
發(fā)布時間:2022-01-28 00:57
氧化鈰是一種重要的稀土功能材料,具有較好的機械強度和優(yōu)良的氧離子傳輸性能,在催化、拋光、中溫固體氧化物燃料電池、紫外屏蔽等諸多領(lǐng)域有著廣泛用途。納米尺度下的氧化鈰相對與體相材料,電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,比表面積增大,往往表現(xiàn)出一些新的物理性質(zhì)(如晶格擴散、紫外吸收峰藍(lán)移)和更高的化學(xué)活性。發(fā)展高度可控、綠色的CeO2納米材料的合成方法,研究其形貌、尺寸、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,將有效提升CeO2在工業(yè)催化領(lǐng)域的應(yīng)用價值。本論文分別采用水(溶劑)熱法和沉淀煅燒法制備了形貌規(guī)整、尺寸均勻的多級結(jié)構(gòu)氧化鈰八面體、層狀結(jié)構(gòu)堿式碳酸鈰和超細(xì)氧化鈰粉體。以Ce(NO3)3.6H2O和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為原料,pH=5時水熱合成了邊長60nm多級結(jié)構(gòu)氧化鈰八面體。利用透射電鏡(TEM)對產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)表征,結(jié)果顯示該八面體由5nm一次顆粒朝著相同方向自組裝而成。進一步研究表明通過改變水熱反應(yīng)體系pH值可獲得尺寸可調(diào)的多級結(jié)構(gòu)氧化鈰八面體,對其生長機理進行了探索分析。選擇CO催化氧化為探針反應(yīng),考察了...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省211工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 引言
1.1 概述
1.1.1 稀土
1.1.2 稀土資源的應(yīng)用及現(xiàn)狀
1.2 納米氧化鈰的制備方法
1.2.1 氣相法
1.2.2 固相法
1.2.3 液相法
1.2.3.1 化學(xué)沉淀法
1.2.3.2 溶膠-凝膠法(膠體化學(xué)法)
1.2.3.3 水(溶劑)熱法
1.2.3.4 電化學(xué)法
1.3 氧化鈰結(jié)構(gòu)與性能相關(guān)性
1.4 本論文的研究意義和研究內(nèi)容
第二章 多級結(jié)構(gòu)氧化鈰八面體的合成及其性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 儀器與試劑
2.2.2 樣品合成
2.2.3 樣品表征
2.2.4 催化性能測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 多級結(jié)構(gòu)氧化鈰八面體的表征分析
2.3.1.1 XRD及SEM分析
2.3.1.2 TEM分析
2.3.2 pH對產(chǎn)物形貌影響
2.3.3 多級結(jié)構(gòu)氧化鈰八面體形成機理研究
2.3.4 CO催化性能研究
第三章 自組裝層狀堿式碳酸鈰的合成及表征
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 儀器與試劑
3.2.2 樣品合成
3.2.3 樣品表征
3.2.4 催化性能測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 自組裝層狀堿式碳酸鈰的形態(tài)表征及物相分析
3.3.2 反應(yīng)參數(shù)對產(chǎn)物形貌及物相的影響
3.3.2.1 反應(yīng)時間對產(chǎn)物形貌及物相的影響
3.3.2.2 反應(yīng)溫度對產(chǎn)物形貌的影響
3.3.2.3 不同PVP量對產(chǎn)物形貌的影響
3.3.2.4 沉淀劑濃度對產(chǎn)物形貌的影響
3.3.3 自組裝層狀堿式碳酸鈰形成機理研究
3.3.4 性能測試
第四章 高密度碳酸稀土制備超細(xì)拋光粉的研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 儀器與試劑
4.2.2 實驗方法
4.2.3 樣品的表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 XRD分析
4.3.2 不同煅燒模式的形貌表征
4.3.3 不同裝樣煅燒時的形貌(900℃)
4.3.4 不同溫度下煅燒的形貌
4.3.5 爆裂后不同老化時間的形貌
4.3.7 爆裂后不同老化溫度的形貌
4.4 本章小結(jié)
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同形貌二氧化鈰制備的研究進展[J]. 馮博,王闊,張正陽,劉艷瑩,張智,劉春濤. 化學(xué)與黏合. 2016(03)
[2]以轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新驅(qū)動引領(lǐng)稀土發(fā)展新常態(tài)[J]. 本刊評論員. 稀土信息. 2015(08)
[3]鈰基稀土拋光粉焙燒過程的研究[J]. 楊國勝,崔凌霄,謝兵,黃紹東,吳文遠(yuǎn). 稀土. 2013(05)
[4]摻氟復(fù)合磨料的制備及對單晶硅拋光性能的影響[J]. 周新木,岑志軍,李靜,彭歡,李永繡. 稀土. 2012(06)
[5]廢拋光粉中稀土的回收[J]. 趙文怡,孟志軍,劉海蛟,許延輝. 稀土. 2012(06)
[6]我國稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策研究[J]. 吳海民,俞雪花. 云南財經(jīng)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2012(02)
[7]0,1,3維CeO2的可控制備及CuO/CeO2催化劑上CO氧化反應(yīng)(英文)[J]. 單文娟,劉暢,郭紅娟,楊利華,王曉楠,馮兆池. 催化學(xué)報. 2011(08)
[8]化學(xué)機械拋光—氧化鈰拋光粉的研制[J]. 黃旭,王金玲. 遼寧建材. 2010(05)
[9]無機鹽模板劑法合成介孔CeO2[J]. 周新木,陳慧勤,董雪平,郭樹軍. 稀土. 2009(06)
[10]固相反應(yīng)兩步法制備納米CeO2及其機制研究[J]. 莊稼,遲燕華,吳修賢,楊定明,朱達川,涂銘旌. 中國稀土學(xué)報. 2004(05)
本文編號:3613392
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省211工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 引言
1.1 概述
1.1.1 稀土
1.1.2 稀土資源的應(yīng)用及現(xiàn)狀
1.2 納米氧化鈰的制備方法
1.2.1 氣相法
1.2.2 固相法
1.2.3 液相法
1.2.3.1 化學(xué)沉淀法
1.2.3.2 溶膠-凝膠法(膠體化學(xué)法)
1.2.3.3 水(溶劑)熱法
1.2.3.4 電化學(xué)法
1.3 氧化鈰結(jié)構(gòu)與性能相關(guān)性
1.4 本論文的研究意義和研究內(nèi)容
第二章 多級結(jié)構(gòu)氧化鈰八面體的合成及其性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 儀器與試劑
2.2.2 樣品合成
2.2.3 樣品表征
2.2.4 催化性能測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 多級結(jié)構(gòu)氧化鈰八面體的表征分析
2.3.1.1 XRD及SEM分析
2.3.1.2 TEM分析
2.3.2 pH對產(chǎn)物形貌影響
2.3.3 多級結(jié)構(gòu)氧化鈰八面體形成機理研究
2.3.4 CO催化性能研究
第三章 自組裝層狀堿式碳酸鈰的合成及表征
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 儀器與試劑
3.2.2 樣品合成
3.2.3 樣品表征
3.2.4 催化性能測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 自組裝層狀堿式碳酸鈰的形態(tài)表征及物相分析
3.3.2 反應(yīng)參數(shù)對產(chǎn)物形貌及物相的影響
3.3.2.1 反應(yīng)時間對產(chǎn)物形貌及物相的影響
3.3.2.2 反應(yīng)溫度對產(chǎn)物形貌的影響
3.3.2.3 不同PVP量對產(chǎn)物形貌的影響
3.3.2.4 沉淀劑濃度對產(chǎn)物形貌的影響
3.3.3 自組裝層狀堿式碳酸鈰形成機理研究
3.3.4 性能測試
第四章 高密度碳酸稀土制備超細(xì)拋光粉的研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 儀器與試劑
4.2.2 實驗方法
4.2.3 樣品的表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 XRD分析
4.3.2 不同煅燒模式的形貌表征
4.3.3 不同裝樣煅燒時的形貌(900℃)
4.3.4 不同溫度下煅燒的形貌
4.3.5 爆裂后不同老化時間的形貌
4.3.7 爆裂后不同老化溫度的形貌
4.4 本章小結(jié)
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同形貌二氧化鈰制備的研究進展[J]. 馮博,王闊,張正陽,劉艷瑩,張智,劉春濤. 化學(xué)與黏合. 2016(03)
[2]以轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新驅(qū)動引領(lǐng)稀土發(fā)展新常態(tài)[J]. 本刊評論員. 稀土信息. 2015(08)
[3]鈰基稀土拋光粉焙燒過程的研究[J]. 楊國勝,崔凌霄,謝兵,黃紹東,吳文遠(yuǎn). 稀土. 2013(05)
[4]摻氟復(fù)合磨料的制備及對單晶硅拋光性能的影響[J]. 周新木,岑志軍,李靜,彭歡,李永繡. 稀土. 2012(06)
[5]廢拋光粉中稀土的回收[J]. 趙文怡,孟志軍,劉海蛟,許延輝. 稀土. 2012(06)
[6]我國稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策研究[J]. 吳海民,俞雪花. 云南財經(jīng)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2012(02)
[7]0,1,3維CeO2的可控制備及CuO/CeO2催化劑上CO氧化反應(yīng)(英文)[J]. 單文娟,劉暢,郭紅娟,楊利華,王曉楠,馮兆池. 催化學(xué)報. 2011(08)
[8]化學(xué)機械拋光—氧化鈰拋光粉的研制[J]. 黃旭,王金玲. 遼寧建材. 2010(05)
[9]無機鹽模板劑法合成介孔CeO2[J]. 周新木,陳慧勤,董雪平,郭樹軍. 稀土. 2009(06)
[10]固相反應(yīng)兩步法制備納米CeO2及其機制研究[J]. 莊稼,遲燕華,吳修賢,楊定明,朱達川,涂銘旌. 中國稀土學(xué)報. 2004(05)
本文編號:3613392
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