一种二氧化铈纳米管的制备方法技术

本发明专利技术一种二氧化铈纳米管的制备方法，涉及纳米管技术，该方法以可溶性的铈盐为前驱物，加入过量的氢氧化钠为沉淀剂，在碱性条件下进行反应，然后将其移至反应釜中，在１００～１６０℃条件下恒温加热１０～２４小时，降至室温，将沉淀物分离，洗涤，在室温下干燥；然后将所得干燥物分散在１～５％的双氧水溶液中在超声波下处理１～２小时；分离，洗涤，干燥后即可得二氧化铈纳米管。本发明专利技术方法制备得到的二氧化铈纳米管均一性好，制备方法简单，管壁厚５～７ｎｍ，管内径为１０～２０ｎｍ，原材料廉价易得，制备工艺简单易行，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种二氧化铈纳米管的制备方法。
技术介绍
纳米二氧化铈(CeO2)是一种廉价且用途极广的工业原料，可以作为固体氧化物燃料电池(SOFO)的氧离子导体的主要基体材料，用来制造具有“21世纪的绿色能源”之称的固体氧化物燃料电池(SOFO)；广泛应用于发光材料、玻璃的抛光剂，玻璃脱色澄清剂等；在环保方面用作三效催化助剂；也是超导体、气体传感器、工业催化剂中的重要组成成分。管壁薄、管腔大的二氧化铈(CeO2)纳米管材料的制备成为一个迫切需要研究的课题，受到越来越多的重视。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种均匀的二氧化铈(CeO2)纳米管的制备方法，应用了水热合成法和超声波处理，所制备的二氧化铈(CeO2)纳米管的均匀性好，管壁薄、管腔大。为达到上述目的，本专利技术的技术解决方案是：一种二氧化铈纳米管的制备方法：-->取可溶性铈盐和氢氧化钠分别溶解于适量的水中，将氢氧化钠溶液快速倒入可溶性铈盐溶液中，并不断的搅拌直至生成黄色沉淀物为止，然后将其转移到反应釜中，放到恒温箱中加热，得到的沉淀物用去离子水清洗后在室温下干燥24h；然后将这些干燥物分散在1～10％的双氧水溶液中，在超声波下处理1～2h；将处理过的产物用去离子水清洗后干燥得到二氧化铈纳米管。所述的制备方法，其所述可溶性铈盐为硫酸亚铈，其浓度为0.1～0.3mol/L。所述的制备方法，其所述的氢氧化钠溶液浓度在1～10mol/L所述的制备方法，其所述恒温箱中加热，温度范围为100～160℃，加热时间为10～24h。所述的制备方法，其所述水热反应，温度优选为100～160℃。所述的制备方法，其所述水热产物的干燥温度为室温。所述的制备方法，其所述双氧水浓度为1～5％。本专利技术方法制备得到的二氧化铈纳米管均一性好，制备方法简单，管壁厚5～7nm，管内径为10～20nm，原材料廉价易得，制备工艺简单易行，成本低廉。附图说明图1为实施例1所示氧化物的XRD图谱；图2为实施例1的透射电镜(TEM)形貌照片；图3为实施例2的透射电镜(TEM)形貌照片；-->图4为实施例3的透射电镜(TEM)形貌照片；图5为实施例4的透射电镜(TEM)形貌照片。具体实施方式本专利技术提供的方法采用可溶性的硫酸亚铈为铈源，溶于一定量的水中配成溶液，另外配制氢氧化钠溶液，将两溶液混合反应并不断搅拌直至黄色的絮凝物为止，然后将其转移至反应釜中放入恒温箱中恒温加热，得到的沉淀物用去离子水清洗后在室温下干燥。然后将这些干燥物分散在1～10％的双氧水溶液中，在超声波下处理1～2小时。将产物用去离子水清洗后干燥得到二氧化铈纳米管。本专利技术提供制备上述纳米二氧化铈(CeO2)立方块的方法，其主要步骤如下：a)配制硫酸亚铈溶液，浓度控制在0.1～0.3mol/L；b)配制氢氧化钠溶液，浓度控制在1～10mol/L；c)将步骤b得到的溶液迅速的加入到a步骤得到的溶液中，并不断的搅拌，直至出现絮凝物为止；d)将步骤c得到的絮凝物混合液转移到反应釜，将其转移至恒温箱，在100～160℃下恒温加热10～24h；e)将步骤d得到的产物用去离子水洗涤，在室温下干燥；f)将步骤e得到的产物分散在1～5％的双氧水溶液中，在超声波下处理1h～2h；g)将步骤f得到的产物用去离子水洗涤，干燥后即得到二氧化铈(CeO2)-->纳米管。实施例1：称Ce2(SO4)3·9H2O 1.5g，溶于10ml去离子水中，得到溶液1。另称取NaOH4.8g，溶于30ml去离子水中，得到溶液2。将溶液2迅速加入到溶液1中，并不断的搅拌直至生成絮凝物为止，然后转移到反应釜中放到恒温箱中在110℃下加热12h，将得到的沉淀物用去离子水洗涤，在20℃下干燥24h。将干燥产物分散在5％的双氧水中，在超声波下处理1h。将产物分离，洗涤，干燥后得到CeO2纳米管。实施例2：与实施例1不同之处在于，在恒温箱中的加热的温度为130℃，其余步骤同实施例1。实施例3：与实施例2不同之处在于，在超声波下处理时间为1.5h，其余步骤同实施例2。实施例4：与实施例2不同之处在于，在超声波下处理时间为2h，其余步骤同实施例2。见图1，从样品X-射线衍射(XRD)的测试结果来看，本专利技术制得的样品特征衍射峰均为CeO2晶相。见图2～5，本专利技术方法制备的二氧化铈纳米管透射电镜(TEM)形貌照片表明，所得CeO2材料为纳米管，管壁厚5～7nm，管内径为10～20nm。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化铈纳米管的制备方法，其特征在于：取可溶性铈盐和氢氧化钠分别溶解于适量的水中，将氢氧化钠溶液快速倒入可溶性铈盐溶液中，并不断的搅拌直至生成黄色沉淀物为止，然后将其转移到反应釜中，放到恒温箱中加热，进行水热反应，得到的沉淀物－水热产物，用去离子水清洗后在室温下干燥２４ｈ；然后将这些干燥物分散在１～１０％的双氧水溶液中，在超声波下处理１～２ｈ；将处理过的产物用去离子水清洗后干燥得到二氧化铈纳米管。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化铈纳米管的制备方法，其特征在于：取可溶性铈盐和氢氧化钠分别溶解于适量的水中，将氢氧化钠溶液快速倒入可溶性铈盐溶液中，并不断的搅拌直至生成黄色沉淀物为止，然后将其转移到反应釜中，放到恒温箱中加热，进行水热反应，得到的沉淀物-水热产物，用去离子水清洗后在室温下干燥24h；然后将这些干燥物分散在1～10％的双氧水溶液中，在超声波下处理1～2h；将处理过的产物用去离子水清洗后干燥得到二氧化铈纳米管。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性铈盐为硫酸亚铈，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周克斌，杨志强，
申请(专利权)人：中国科学院研究生院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]