一种氮掺杂的碳-铈复合纳米片的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮掺杂的碳‑铈复合纳米片的制备方法，解决了现有技术中普通微米级的二氧化铈颗粒对催化氧化并没有明显的效果的问题。本发明专利技术的方法为取铈盐和含氮化合物，加去离子水恒温搅拌后，再加入酸溶液，恒温搅拌，制得铈盐浆料；再于高温下反应得到碱式碳酸铈浆料，冷却，离心、洗涤、干燥，得碱式碳酸铈前驱体；再焙烧，得二氧化铈纳米片；将二氧化铈纳米片与乙醇溶液、去离子水混合后再加入单氰胺和表面活性剂，恒温搅拌，再于高温下反应，冷却后，离心、洗涤、干燥，得氮掺杂的碳‑铈复合纳米片前驱体；再在惰性气体气氛下焙烧，得到氮掺杂的碳‑镁复合纳米片。本发明专利技术氮掺杂的碳‑铈复合纳米片质量轻，光催化活性高。

Preparation of nitrogen doped carbon cerium composite nanosheets

The invention discloses a method for preparing a nitrogen-doped carbon-cerium composite nanosheet, which solves the problem that ordinary micro-sized ceria particles in the prior art have no obvious effect on catalytic oxidation. The method of the invention is to take cerium salt and nitrogenous compound, add deionized water to stir at constant temperature, then add acid solution, stir at constant temperature to prepare cerium salt slurry, and then react at high temperature to get basic cerium carbonate slurry, cool, centrifuge, wash and dry to obtain basic cerium carbonate precursor, and then roast to obtain cerium dioxide nanosheet. CeO_2 nanosheets were mixed with ethanol solution and deionized water, then added with monocyandiamide and surfactant, stirred at constant temperature, then reacted at high temperature, cooled, centrifuged, washed and dried to obtain nitrogen-doped precursors of carbon-cerium composite nanosheets; then calcined in inert gas atmosphere, nitrogen-doped carbon-magnesium complex was obtained. Nanosheets. The nitrogen doped carbon cerium composite nanosheets of the invention are light in weight and high in photocatalytic activity.

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂的碳-铈复合纳米片的制备方法
本专利技术属于化学合成
，具体涉及一种氮掺杂的碳-铈复合纳米片的制备方法。
技术介绍
随着工业、农业现代化的发展，大量的有毒有害且难降解的有机污染物(如氯酚类、农药等)投放入水环境造成水体污染；同时汽车尾气排放造成气体污染，已经严重威胁人类生存。对于这两类污染物，利用稀土金属纳米材料的催化氧化功能可以使农药废水得到有效降解，并能使汽车尾气中CO和NOх转化成对人体和环境无害的二氧化碳和氮气，具有良好的经济和社会效应。因此，引起了人们的广泛关注。CeO2作为一种非常重要的稀土氧化物，它在汽车尾气净化、化学机械抛光、燃料电池等领域有广阔的发展前景。但是普通微米级的二氧化铈颗粒对催化氧化并没有明显的效果。纳米级的CeO2材料在结构和性能方面都有很大提高，且由于纳米尺寸效应使其具有一些新的物理和化学性质。纳米尺度上的CeO2微晶却可以产生有利于氧化反应的氧空位。因此，制备出具有相对分散、数量多的活性位点和丰富的氧空位的超薄CeO2纳米片成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：提供一种氮掺杂的碳-铈复合纳米片的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮掺杂的碳‑铈复合纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.制备铈盐浆料：取铈盐和含氮化合物，加去离子水恒温搅拌均匀后，再加入酸溶液，恒温搅拌，制得铈盐浆料；步骤2.制备碱式碳酸铈前驱体：将步骤1制得的铈盐浆料于高温条件下反应，得到碱式碳酸铈浆料，冷却后，去除上清液，将余下的浆料离心，所得滤饼洗涤后干燥，得到碱式碳酸铈前驱体；步骤3.制备氧化铈纳米片：将步骤2制得的碱式碳酸铈前驱体焙烧，得到二氧化铈纳米片；步骤4.制备氮‑碳‑铈复合物浆料溶液：将步骤3制得的二氧化铈纳米片与乙醇溶液、去离子水混合后制成二氧化铈浆料液，再加入单氰胺和表面活性剂，恒温搅拌，得到氮‑碳‑铈复合物浆料...

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂的碳-铈复合纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.制备铈盐浆料：取铈盐和含氮化合物，加去离子水恒温搅拌均匀后，再加入酸溶液，恒温搅拌，制得铈盐浆料；步骤2.制备碱式碳酸铈前驱体：将步骤1制得的铈盐浆料于高温条件下反应，得到碱式碳酸铈浆料，冷却后，去除上清液，将余下的浆料离心，所得滤饼洗涤后干燥，得到碱式碳酸铈前驱体；步骤3.制备氧化铈纳米片：将步骤2制得的碱式碳酸铈前驱体焙烧，得到二氧化铈纳米片；步骤4.制备氮-碳-铈复合物浆料溶液：将步骤3制得的二氧化铈纳米片与乙醇溶液、去离子水混合后制成二氧化铈浆料液，再加入单氰胺和表面活性剂，恒温搅拌，得到氮-碳-铈复合物浆料溶液；步骤5.制备氮掺杂的碳-铈复合纳米片前驱体：将步骤4制得的氮-碳-铈复合物浆料溶液于高温条件下反应，冷却后，去除上清液，将余下浆料离心，所得滤饼洗涤后，干燥，得到氮掺杂的碳-铈复合纳米片前驱体；步骤6.将步骤5制得的碳-铈复合纳米片前驱体在惰性气体气氛下焙烧，得到氮掺杂的碳-镁复合纳米片。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铈盐为六水硝酸铈或碳酸铈，所述含氮化合物选自六亚甲基四胺或氨水，所述酸溶液选自冰醋酸、盐酸或硫酸中的一种，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基溴化铵、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按最终产物氮掺杂的碳-镁复合纳米片为1g计，所述步骤1中各原料的用量为：铈盐1～6g，含氮化合物2～10g，酸溶液1～5mL，去...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小刚，李琴，任莉英，李达伟，王丹，袁小智，周远亮，
申请(专利权)人：内江师范学院，四川内师检验检测有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51