對(duì)碳酸鈰晶體形貌調(diào)控及結(jié)晶過(guò)程機(jī)理的探究,是獲得特殊形貌的二氧化鈰的前提。在未添加任何模板劑的情況下,通過(guò)控制結(jié)晶過(guò)程條件,制備出不同分支形態(tài)的碳酸鈰晶體。同時(shí),集成多種過(guò)程分析技術(shù),對(duì)關(guān)鍵過(guò)程參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量,探究碳酸鈰的結(jié)晶機(jī)理。研究表明,反應(yīng)結(jié)晶溫度、碳酸氫鈉溶液濃度以及滴加速率是影響碳酸鈰晶體分支形貌的主要因素。利用pH計(jì)和濁度儀實(shí)時(shí)監(jiān)控反應(yīng)結(jié)晶過(guò)程的pH變化和濁度信號(hào),使用在線顯微鏡實(shí)時(shí)觀察反應(yīng)結(jié)晶過(guò)程顆粒的動(dòng)態(tài)形貌變化,在結(jié)晶過(guò)程中不同時(shí)間點(diǎn)取樣進(jìn)行離線形貌表征和XRD分析,聯(lián)合證明了碳酸鈰的結(jié)晶過(guò)程為首先無(wú)定形成核-然后無(wú)定形溶解-最后再結(jié)晶。其中轉(zhuǎn)晶過(guò)程的差異導(dǎo)致碳酸鈰不同分支形貌晶體的形成。 

【文章來(lái)源】：稀土. 2020,41(01)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

圖2分別展示了碳酸鈰各個(gè)階段的XRD圖。反應(yīng)首先生成無(wú)定形沉淀(見(jiàn)圖2a),然后生成鑭石型碳酸鈰Ce2(CO3)3·8H2O(見(jiàn)圖2b),經(jīng)過(guò)600 ℃煅燒,得到純凈的二氧化鈰(見(jiàn)圖2c)。XRD無(wú)其他雜峰,證明產(chǎn)品純度高,無(wú)副產(chǎn)物。2.2 操作條件對(duì)碳酸鈰晶體分支形貌的影響

圖5為不同碳酸氫鈉溶液濃度下反應(yīng)制備的碳酸鈰晶體形貌。在相同滴加速率條件下,碳酸氫鈉溶液濃度的降低類(lèi)似于進(jìn)一步減慢碳酸氫鈉溶液的滴加速率,更低的碳酸氫鈉溶液濃度越利于晶體各個(gè)面的均勻生長(zhǎng)。隨著碳酸氫鈉溶液濃度的降低,碳酸鈰晶體形貌從十字狀逐漸向菱形改變。因而這一形貌演變趨勢(shì)與改變碳酸氫鈉滴加速率的趨勢(shì)相同,都是通過(guò)改變過(guò)飽和度達(dá)到形貌調(diào)控作用,類(lèi)似形貌調(diào)控過(guò)程也存在于氧化亞銅晶體的分支生長(zhǎng)[20]。圖4 不同碳酸氫鈉溶液滴加速率制備的碳酸鈰晶體形貌

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3250650