铈基复合氧化物纳米材料合成和性能的研究.pdf

、表面形貌、柯肯达尔效应、::《中国图书资料分类法》查询。()Ⅸ学科分类与代码》中查询。。摘要铈基复合氧化物纳米材料的合成和性能研究摘要稀土化合物因其特有的4f层电子结构,具有很好的光、电、磁性质,成为光、电、磁新型功能材料的核心,在催化、固体燃料电池、陶瓷等诸多领域有着重要用途。稀土复合材料被广泛用于很多领域并取得很多成果。Ce02是一种重要的稀土化合物,铈是一种变价元素,具有+3和+4两种价态,二氧化铈及其复合氧化物是重要的助催化材料。本论文的研究目标为制备铈基复合纳米材料。通过对所合成的铈基复合纳米材料进行有效表征,探索其结构与性能的关联。通过对其形成机理分析,探讨铈基复合纳米材料的成核,生长和结晶过程。解释复合氧合物形成的机理以及形貌与结构的关系。本论文设计和发展了以乙二醇为溶剂在溶剂热的条件下合成Ce02一MOx(M=A13+,Si4+,Ti4+)系列复合纳米材料的新方法。(M=A13+,Si4+,Ti4+),部分有空心结构,尺寸大小均一。通过XRD、TEM、HRTEM等现代化表征手段对其进行表征,提出并验证了空心球基于柯肯达尔效应的形成机制和生长过程。,通过连续调节原料的浓度(Ce/A1摩尔比)和温度可调控合成具有不同表面结构的空心纳米球体,证明柯肯达尔效应控制材料形貌是热力学和动力学协同控制的结果。以北京化工大学硕士学位论文Ce02一Si02为体系,通过调节Ce/Si摩尔比得到不同形貌的纳米球,探讨了纳米球形貌与结构对CO催化氧化效果的影响。当Ce/Si=l:,Si02包覆层厚度适中,空心球率最高,空心球的特殊结构导致了样品的氧空位及样品的储氧能力的提高,催化氧化CO效果最佳。纳米二氧化铈和二氧化钛是常见的光催化剂。本课题受到启发,采用水热合成法,制备得到单分散的二氧化钛,并掺杂稀土金属铈,合成出球状和棒状两种形貌的光催化剂。研究表面修饰、形貌、Ce掺杂量对Ti02紫外性能和光催化活性的影响。实验表明:表面修饰使得掺杂Ce的Ti02催化剂的光催化活性有所提高,棒状催化剂光催化活性优于球状催化剂。关键词:铈基复合氧化物、表面形貌、柯肯达尔效应、poundmaterialhasbecameverypopularforitsunique4flayerelectronicstructure,widelyusedinmanyfieldssuchascatalyticfields,solidfuelcellsfields,gassensors,,rareearthresourcesdevelopmentandutilizationhaveallinestimableroleandspecialstrategicpositionintoday’,ithasafar-rangingapplicationsincatalysisandthecrucialapplicationaspromotersofthree—waycatalystsduetotheirreversibleredoxandoxygenstorageabilityarisingfromthefacilecyclingbetweenCe3+andCe4+.Comparedtothesinglenanostructure,position