氧化铈纳米材料的合成方法技术

本发明专利技术提供氧化铈纳米材料的合成方法，该方法按如下步骤进行：在溶有铈的可溶性盐溶液中，加入过氧化氢溶液并搅拌，待生成沉淀后送入密闭反应器，在加热条件下反应完全后冷却至常温；再将所得到的产物经洗涤和干燥，得氧化铈纳米立方体。或在过氧化氢溶液中，加入溶有铈的可溶性盐溶液并搅拌，待生成沉淀后送入密闭反应器，在加热条件下反应完全后冷却至常温；再将所得到的产物经洗涤和干燥，得氧化铈纳米线。

【技术实现步骤摘要】
氧化铈纳米材料的合成方法
本专利技术属于无机化工
，涉及纳米材料的制备方法，尤其涉及氧化铈纳米材料的合成方法。
技术介绍
自从碳纳米管问世以来，一维纳米结构材料因其奇特的电学、光学、磁性和机械性能及其在纳米器件构造中的潜在应用而倍受关注，因而探索制备结构有序、性能优良的低维纳米材料一直是研究的热点。氧化铈具有优异的化学性质，可用于发光材料、气体传感器、超导体、催化剂、电子陶瓷、玻璃抛光剂、紫外吸收材料等。将其纳米化后，它的性能更为优异，氧化铈的状态对于其材料的应用研究十分重要。人们在一维纳米结构的制备方面已经做了很多的尝试，特别是近年来，国内外所属
的有关专家进行了卓有成效的研究，其中模板或者表面活性剂得到了广泛的应用。然而，在反应体系中引入模板或者表面活性剂离不开它们的制备和选择，这不仅使整个反应过程复杂化，增加制备成本，降低产品质量，而且不利于规模化工业生产。另外，至今尚未发现有关氧化铈纳米立方体和氧化铈纳米线的报导。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供不用表面活性剂或模板，工艺简单易行，成本低，纯度高，有利于规模化工业生产的氧化铈纳米材料的合成方法。本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：该方法按如下步骤进行：a、在溶有铈的可溶性盐溶液中，加入过氧化氢溶液并搅拌，待生成沉淀；后b、送入密闭反应器，在加热条件下反应完全后冷却至常温；再-->c、将所得到的产物经洗涤和干燥，得氧化铈纳米立方体。本专利技术的目的也可通过如下技术措施来实现：该方法按如下步骤进行：a、在过氧化氢溶液中，加入溶有铈的可溶性盐溶液并搅拌，待生成沉淀；后b、送入密闭反应器，在加热条件下反应完全后冷却至常温；再c、将所得到的产物经洗涤和干燥，得氧化铈纳米线。本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：所述的溶有铈的可溶性盐溶液优选硝酸铈或氯化铈的水溶液；所述的反应温度为200～250℃，反应时间为3～24小时。本专利技术以溶有铈的可溶性盐和过氧化氢为原料，采用相同的原料不同的工艺合成了氧化铈纳米立方体和纳米线，在反应过程中避免了表面活性剂和有机试剂的引入，因此具有很高的纯度，生产工艺简单，成本低，有利于规模化工业生产，本专利技术提供了一种新的纳米材料，填补了至今没有氧化铈纳米立方体和氧化铈纳米线的空白。本专利技术还系统的研究了制备工艺和条件对产品的纯度和形貌的影响，采用X射线粉末衍射技术、TEM、SEM等透射、扫描技术对所得产品进行表征。具体实施方式：实施例1：取0.001mol的硝酸铈置于烧杯中，以10ml去离子水搅拌溶解，快速加入30％的过氧化氢溶液10ml，搅拌10分钟，后将其送入到密闭反应器中，在240℃下反应22小时，再将经反应完全的产物冷却至常温，最后经去离子水洗涤和60℃干燥得产品。产品经X射线粉末衍射鉴定为立方相氧化铈；TEM、SEM电镜检测产品形貌。实施例2：取0.0005mol的氯化铈置于烧杯中，以10ml去离子水搅拌溶解，快速加入到10ml 30％的过氧化氢溶液中，搅拌10分钟，后将其送入到密闭反应器，在200℃下反应6小时，再将经反应完全的产物冷却至常温，最后经去离子水-->洗涤和50℃干燥得产品。产品经X射线粉末衍射鉴定为氧化铈纳米线；TEM电镜检测产品形貌。实施例3：取0.00025mol的硝酸铈置于烧杯中，以10ml去离子水搅拌溶解，快速加入到10ml 30％的过氧化氢溶液中，搅拌8分钟，后将其送入到密闭反应器中，在230℃下反应10小时，再将经反应完全的产物冷却至常温，最后经去离子水洗涤和40℃干燥得产品。产品经X射线粉末衍射鉴定为氧化铈纳米线；TEM电镜检测产品形貌。实施例4：取0.0005mol的氯化铈置于烧杯中，以10ml去离子水搅拌溶解，快速加入30％的过氧化氢溶液10ml，搅拌9分钟，后将其送入到密闭反应器中，在210℃下反应15小时，再将经反应完全的产物冷却至常温，最后经去离子水洗涤和70℃干燥得产品。产品经X射线粉末衍射鉴定为立方相氧化铈；TEM、SEM电镜检测产品形貌。附图说明：图1是本专利技术实施例1制备的氧化铈纳米材料X射线粉末衍射图；图2是本专利技术实施例1制备的氧化铈纳米材料透射照片(TEM)；图3是本专利技术实施例1制备的氧化铈纳米材料扫描照片(SEM)；图4是本专利技术实施例2制备的氧化铈纳米材料透射照片(TEM)；图5是本专利技术实施例3制备的氧化铈纳米材料透射照片(TEM)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
氧化铈纳米材料的合成方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：ａ、在溶有铈的可溶性盐溶液中，加入过氧化氢溶液并搅拌，待生成沉淀；后ｂ、送入密闭反应器，在加热条件下反应完全后冷却至常温；再ｃ、将所得到的产物经洗涤和干燥，得 氧化铈纳米立方体。

【技术特征摘要】
1、氧化铈纳米材料的合成方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：a、在溶有铈的可溶性盐溶液中，加入过氧化氢溶液并搅拌，待生成沉淀；后b、送入密闭反应器，在加热条件下反应完全后冷却至常温；再c、将所得到的产物经洗涤和干燥，得氧化铈纳米立方体。2、氧化铈纳米材料的合成方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：a、在过氧化氢溶液中，加入溶有铈的可溶性盐溶液并搅拌，待...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐波，禚林海，葛介超，王光丽，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]