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楼主 发表于:2020-12-25 14:23:31 回复 1楼 纳米二氧化铈的制备及应用研究进展
纳米材料以其既不同于体相又不同于分子、原子的特殊性质,成为物理、化学及材料科学领域中研究最为广泛的领域之一。纳米材料独特的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应使其表现出不同于常规材料的特殊性能。稀土元素由于具有独特的4f 电子构型,其氧化物具有特殊的光 、电、磁特性 ,被誉为新材料的宝库。二氧化铈是一种价廉且用途广泛的稀 土氧化物引,可广泛应用于汽车尾气净化 、紫外吸收 、化学机械抛光 、燃料电池 、光催化等多个研究领域。 纳米化后的二 氧化铈将 出现 新 的性质 和应 用 ,近年来 ,纳米二氧化铈 的制备及应用成 为了国内外研究者研究 的热点。 二、纳米CeO2的应用 3、化学机械抛光 随着光学技术和集成电路 (Ic ) 技术 的高速发展 ,对光学元器件的精密和超精密抛光 、集成 电路 的化学机械抛光 (C M P ) 技术的要求也愈来愈高。 4、燃料电池 固体氧化物燃料电池具有效率高、环境友好、对燃料气体适应性强等特点。在固体氧化物燃料电池中,电极起着非常重要的作用。研究表明,立方相萤石结构二氧化铈可以作为固体氧化物燃料电池(SOFC ) 的氧离子导体 的主要基 体材料 。原因有三点:一是CeO2作为一种混合型导体,可以将阳极氧化反应面扩大到 TPB 面以外 ;二是CeO2的离子电导大于YSZ ,可以协助 O 2-从电解质向阳极传递;三是CeO2易于储存氧和传输氧,纳米级 CeO2 比表面积大,反应活性高,进一步增加了储氧和传递氧的能力。 谢德明等采用柠檬酸硝酸盐燃烧合成了纳米级 CeO2 基阳极支撑平板式固体氧化物燃料电池(SO FC ) 的 电解 质 与 电极材 料 ,研 究 了 SOFC 三 极板[N iO Ce0.8G d0.2 O 1.9 (CGO) ] , 阳极 ;CGO 电解 质 ;L a0.6 S r0.4 Co0.2Fe0.8O3-&(LSC F ) CG O 阴极 ] 的制备工艺 ,对制膜过程 、烧结 工艺 等做 了探讨 ,指出了较佳的制备条件。 结果表明 ,物理混合得到 的阳极优于共燃烧得到的阳极 ;球磨分散得到的阳极致密 ,乳化分散得到的阳极 中 NiO 与 CGO 的分散较为均匀 。 5、光催化 二氧化铈作为N 型半导体材料的一种 ,已有人将其用于光催化降解 染料废水 的研究 ,例如邱克辉等 采用纳米二氧化铈在紫外光照射下降解 甲基橙 ,实验结果表明平均粒径为 10 nm 的二氧化铈粒子对甲基橙具有 一定 的光催化 活性。 张伟 以硝酸亚铈和柠檬酸为原料合成纳米氧化铈,利用所得产物在紫外灯 照射下 降解 甲基蓝 ,结果表 明,纳米CeO2 甲基蓝有较好的降解作用。沈星星采用氨水辅助沉淀法制备纳米二氧化铈催化剂,以酸性二号橙为目标降解物研究其光催化性能,结果显示,酸性二号橙的降解速率与其在氧化铈表面的吸附量有关系。
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