纳米铜基二维片状氧化铈纳米材料及其合成方法与应用技术

本发明专利技术属于二维片状氧化铈纳米材料制备领域，公开了一种纳米铜基二维片状氧化铈纳米材料及其合成方法与应用，该方法包括：将纳米颗粒加入到双氧水中，浸泡搅拌，加入氨水对表面进行腐蚀，加入硝酸铈溶液后继续搅拌，并将混合溶液的pH值调节至9～11的范围；将沉淀物水洗涤离心处理后充分干燥，由此得到铜基二维片状氧化铈纳米材料。本发明专利技术合成的氧化铈材料具有二维片状结构且生长在铜纳米颗粒表面，具有优异的水煤气转化、VOC废气催化处理、固体氧化物燃料电池、工业二氧化碳催化还原等潜在应用价值。合成过程中未加入任何表面活性剂，可以省去材料制备工艺中有机溶剂洗涤、高温煅烧等后续处理工艺，减少能耗降低污染。

Two dimensional flake ceria nano materials based on nano copper and their synthesis and Application

【技术实现步骤摘要】
纳米铜基二维片状氧化铈纳米材料及其合成方法与应用
本专利技术属于二维片状氧化铈纳米材料制备领域，涉及一种纳米铜基二维片状氧化铈纳米材料及其合成方法与应用，更具体地，涉及一种铜纳米颗粒表面生长二维片状氧化铈纳米材料的合成方法，可用于CO2加氢催化应用。
技术介绍
纳米氧化铈具有强氧交换能力、氧储存能力被广泛应用于石油化工、汽车尾气净化、机械抛光等多个领域。近年来，随着对氧化铈性能的开发研究，发现氧化铈不同晶面因其氧空位浓度差异、电荷差异所表现的CO氧化、水煤气转化反应活性存在巨大差异，为了合成特殊晶面的氧化铈，通过添加表面活性剂、阴离子调节剂控制合成条件得到不同形貌的氧化铈纳米材料，比如球形、棒状、花束装、纤维状、立方体、八面体、片状等。多种形貌的氧化铈纳米材料被广泛应于烷烃脱氢、甲烷耦联、甲烷重整等反应。研究表明，二维氧化铈纳米片因存在大量氧缺陷、较高比表面积、更多的活性位点具有较高的催化反应活性。因此，如何合成片状氧化铈已成为近年来纳米领域的研究热点之一。现有技术中主要是采用沉淀法和模板法合成二维片状氧化铈。其中沉淀法合成二维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米铜基二维片状氧化铈纳米材料的合成方法，其特征在于，包括下列步骤：/n(i)将70nm～80nm的铜纳米颗粒分散在双氧水中，在20℃～25℃的温度下对其进行搅拌，在铜纳米颗粒的表面形成表面氧化层；/n(ii)向步骤(i)所生成的溶液中加入氨水并保持一定时间的室温反应，借助于氨水的腐蚀作用，快速将铜纳米颗粒表面的氧化层进行腐蚀，得到蓝色溶液；同时由于氨水与氧化层的反应使得氨水在铜纳米颗粒表面形成浓度梯度；/n(iii)将步骤(ii)生成的蓝色溶液中加入硝酸铈溶液，将混合溶液的pH值调节至9～11的范围，在无需添加表面活性剂的情况下，借助于氨水的浓度梯度引导，快速在铜纳米颗粒表面生成二维...

【技术特征摘要】
1.一种纳米铜基二维片状氧化铈纳米材料的合成方法，其特征在于，包括下列步骤：
(i)将70nm～80nm的铜纳米颗粒分散在双氧水中，在20℃～25℃的温度下对其进行搅拌，在铜纳米颗粒的表面形成表面氧化层；
(ii)向步骤(i)所生成的溶液中加入氨水并保持一定时间的室温反应，借助于氨水的腐蚀作用，快速将铜纳米颗粒表面的氧化层进行腐蚀，得到蓝色溶液；同时由于氨水与氧化层的反应使得氨水在铜纳米颗粒表面形成浓度梯度；
(iii)将步骤(ii)生成的蓝色溶液中加入硝酸铈溶液，将混合溶液的pH值调节至9～11的范围，在无需添加表面活性剂的情况下，借助于氨水的浓度梯度引导，快速在铜纳米颗粒表面生成二维片状氧化铈纳米材料的前驱体，再通过去离子水洗涤、离心及烘干处理，得到纳米铜基二维片状氧化铈纳米材料。


2.如权利要求1所述的一种纳米铜基二维片状氧化铈纳米材料的合成方法，其特征在于，在步骤(i)中，所述双氧水质量百分比浓度为10％～20％，并且所述铜纳米颗粒的加入量为0.1g～0.5g，双氧水溶液量为2ml～10ml，浸泡时间为10min～30min。


3.如权利要求1所述的一种纳米铜基二维片状氧化铈...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立麒，鲁博文，徐勇庆，张泽武，李诗谙，支昕宇，申成，邹杰，赵征鸿，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42