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,電子結構發(fā)生改變,比表面積增大,往往表現(xiàn)出一些新的物理性質(如晶格擴散、紫外吸收峰藍移)和更高的化學活性。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、結構與性能的關系,將有效提升CeO2在工業(yè)催化領域的應用價值。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、尺寸均勻的多級結構氧化鈰八面體、層狀結構堿式碳酸鈰和超細氧化鈰粉體。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多級結構氧化鈰八面體。利用透射電鏡(TEM)對產物進行結構表征,結果顯示該八面體由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體系pH值可獲得尺寸可調的多級結構氧化鈰八面體,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,考察了...
【文章來源】:南昌大學江西省211工程院校
【文章頁數】:60 頁
【學位級別】: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 化學沉淀法
1.2.3.2 溶膠-凝膠法(膠體化學法)
1.2.3.3 水(溶劑)熱法
1.2.3.4 電化學法
1.3 氧化鈰結構與性能相關性
1.4 本論文的研究意義和研究內容
第二章 多級結構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 結果與討論
2.3.1 多級結構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對產物形貌影響
2.3.3 多級結構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 反應參數對產物形貌及物相的影響
3.3.2.1 反應時間對產物形貌及物相的影響
3.3.2.2 反應溫度對產物形貌的影響
3.3.2.3 不同PVP量對產物形貌的影響
3.3.2.4 沉淀劑濃度對產物形貌的影響
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
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
【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. 化學與黏合. 2016(03)
[2]以轉型升級和創(chuàng)新驅動引領稀土發(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. 稀土. 2013(05)
[4]摻氟復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]我國稀土產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策研究[J]. 吳海民,俞雪花. 云南財經大學學報(社會科學版). 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(英文)[J]. 單文娟,劉暢,郭紅娟,楊利華,王曉楠,馮兆池. 催化學報. 2011(08)
[8]化學機械拋光—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. 中國稀土學報. 2004(05)
本文編號:3613392
【文章來源】:南昌大學江西省211工程院校
【文章頁數】:60 頁
【學位級別】: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 化學沉淀法
1.2.3.2 溶膠-凝膠法(膠體化學法)
1.2.3.3 水(溶劑)熱法
1.2.3.4 電化學法
1.3 氧化鈰結構與性能相關性
1.4 本論文的研究意義和研究內容
第二章 多級結構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 結果與討論
2.3.1 多級結構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對產物形貌影響
2.3.3 多級結構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 反應參數對產物形貌及物相的影響
3.3.2.1 反應時間對產物形貌及物相的影響
3.3.2.2 反應溫度對產物形貌的影響
3.3.2.3 不同PVP量對產物形貌的影響
3.3.2.4 沉淀劑濃度對產物形貌的影響
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
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
【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. 化學與黏合. 2016(03)
[2]以轉型升級和創(chuàng)新驅動引領稀土發(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. 稀土. 2013(05)
[4]摻氟復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]我國稀土產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策研究[J]. 吳海民,俞雪花. 云南財經大學學報(社會科學版). 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(英文)[J]. 單文娟,劉暢,郭紅娟,楊利華,王曉楠,馮兆池. 催化學報. 2011(08)
[8]化學機械拋光—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. 中國稀土學報. 2004(05)
本文編號:3613392
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