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關于納米氧化鈰的制備簡介

文章附圖

  近年來,隨著新型稀土材料的快速發展和廣泛應用,已經發現超細粉末二氧化鈰具有新的和優異的性能。自1990年代中期以來,在該領域進行了越來越多的研究,并且在二氧化鈰納米顆粒的制備和應用方面取得了巨大的進步。

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  納米二氧化鈰的制備方法包括固相燒結,液相法,氣相法和噴霧熱解法。

  1.1固相燒結

  固相燒結是一種傳統的粉末制備方法,是通過高溫下固相反應制備產物的一種方法。

  例如,草酸鈰CE2(C2O4)3·10h2o是在低溫下通過氯化和草酸的機械固相化學反應制得的。卷繞后,經熱重分析和差熱分析后,在400℃下將CE2(C2O4)3·10h2o分解2 h??梢缘玫搅郊s為80 nm的黃色二氧化鈰,球形表面形狀和立方晶系結構。

  固相燒結法具有產量大,制備工藝簡單等優點,但由于能耗大,效率低,雜質易混合等缺點,一般較少使用。

  1.2液相法

  與固相法和氣相法相比,液相法具有無苛刻的物理條件,操作方便,顆??刂频葍烖c,因此得到了廣泛的研究。目前,液相法制備納米二鈰的方法有沉淀法,溶膠-凝膠法,水熱法,微乳液法等。

  (a)沉淀方法

  沉淀法被廣泛用于通過液相化學合成高純度納米粒子。它是一種典型的液相法,主要包括直接沉淀,均相沉淀,共沉淀等。沉淀法制備納米二氧化鈰的報道很多。

  在沉淀法中,合成的關鍵問題是抑制顆粒的團聚。例如,Ce(NO3)3用氨水沉淀,然后使用液氮快速凍結凝膠。在室溫下脫水2次后,可獲得平均粒徑為7Nm,比表面積為89m2 / g的納米級二氧化鈰粉末。

  (b)水熱法

  水熱法是通過在特殊的高壓反應器中以水為介質加熱高壓反應器來創建高溫高壓反應環境的,這樣通常不溶或不溶的物質可以被溶解和重結晶。水熱合成已用于制備稀土氧化物納米粉末。

  例如,可以通過乙醇水加熱然后水加熱的方法來制備具有約10nm的平均粒徑的y 2 O 3 -ceo 2 -zro 2粉末。其粒度分布窄且分散性好。

  1.3氣相法

  氣相法是指兩種或多種簡單物質或化合物在氣相中反應形成新的納米化合物的方法。氣相法包括低壓氣體蒸發法,氣體冷凝法,活性氫熔融金屬反應法,濺射法,電加熱蒸發法,揮發性化合物混合法,激光誘導化學氣相沉積等。

  例如,可以通過DC磁控反應濺射并調節沉積溫度,退火時間,水壓和其他工藝參數,在具有雙軸織構的Ni-5%w的具有雙軸織構的襯底上生長二氧化鈰過渡層。

  1.4噴霧熱解法

  稀土氧化物的超細粉末已經通過噴霧熱解法制備。由于它們具有液相法和氣相法等許多優點,因此它們已成為近年來制備稀土氧化物超細粉的新方法。

  噴霧熱解法是連續過程。顆粒形態是均勻且可控的。它不需要隨后在各種液相中進行過濾,洗滌,干燥,粉碎和煅燒。在上述過程中,它簡化了操作,促進了工業生產,并避免了雜質的引入和晶體結構的破壞,從而確保了產品的高純度和高活性。目前,該方法已用于制備一些稀土氧化物納米粉體,但在制備納米二氧化鈰方面尚未見報道。因此,您有條件的讀者可以嘗試一下。


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