纳米二氧化铈的制备与其性能.研究

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1、北京化工人学硕{：学位论文shiftoftheabsorptionpeaksandthedescentoftheedgeoftheabsorptionpeaksareobserved．KEYWORDS：nanoceria，microemulsion，nanomaterial，solvothermal，synthesisV北京化工大学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体

2、，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在上年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：立亟汤萎日期：銎望

3、苎：主里导师签名：杰查望日期：逝受：』：f!II北京化丁人学硕I：学位论文1．1纳米材料概述第一章绪论纳米粒子一般规定至少有一维尺寸在l"-"100nm间的粒子。由于纳米粒子的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，使得它们在磁学、光学、电学、敏感性等方面呈现出常规材料所不具备的特性。因此纳米材料在磁性材料、电子材料、光学材料、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。在产品和材料中添加少量的纳米材料，由于某些纳米材料透明性好和具有优异的紫外线屏蔽作用，就会大大减弱紫外线对这些产品和材料的损伤作用，使之更加具有耐久性和透明性。因而

4、纳米材料被广泛用于护肤产品、包装材料、外用面漆、木器保护、天然和人造纤维以及农用塑料薄膜等方面。纳米粉术材料如铂黑、银、氧化铝和氧化铁等直接用于高分子聚合物氧化、还原及合成反应的催化剂，可大大提高反应效率。磁性纳米材料具有单磁畴结构、矫顽力很高的特征，用它来做磁记录材料可以提高信噪比，改善图象质量。纳米材料由于其特殊的电子结构与光学性能，可作为非线性光学材料、特异吸光材料、军事航空中用的吸波隐身材料，以及包括太阳能电池在内的储能及能量转换材料等。纳米技术是指在纳米范围内研究物质的结构及其变化规律，并应用于生产、生活之中的技术。纳米技术将是未来信息技

5、术、生物技术和认知科学进一步发展的共同基础【l】。纳米科技与电子学、医学、生物学、计算机科学和军事科学等学科的交叉渗透，展现了更为广阔的应用前景。我国在纳米科技领域的研究起步较早，基本上与国际发展同步。在我国的中长期科学和技术发展规划纲要明确指出：重点研究纳米材料的可控制备、自组装和功能化，纳米材料的结构、优异特性及其调控机制，纳米加工与集成原理【2】。1．2Ce02概述Ce02是一种略带黄色的疏松粉末，无毒无臭，熔点2600"C。Ce02属于立方晶系，晶体结构为萤石型，如图1．1示，其中Ce的配位数为8，氧的配位数为4。即使在缺氧的情况下形成大量

6、的氧空位，仍然能保持萤石型晶体结榭31。北京化T人学硕I：学位论文●OOCo图1-1Ce02的品胞结构Fig．1-1Crystalcellstructureofceria纳米Ce02保留了稀土元素具有独特的f层电子结构，晶型单一，具有高的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应以及宏观量子隧道效应等特性，因此就产生了许多与传统材料不同的性质。纳米Ce02有宽带强吸收能力，而对可见光却几乎不吸收，当其被掺杂到玻璃中，可使玻璃防紫外线，同时不影响玻璃本身的透光性【4'5】。另一方面，Ce02还是很好的玻璃脱色剂，可将玻璃中呈黄绿色的二价铁氧化为三价而达到脱黄

7、绿色效果。纳米Ce02的催化性能表现为汽车尾气净化催化【6】。在汽车尾气净化的三效催化剂中，它是一种重要的组分。三效催化剂的英文名为Three．WayCatalyst，简称TWC，这种催化剂的特性是用一种催化剂能同时净化汽车尾气中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(CnHm)和氮氧化物(NOx)。由于纳米Ce02的比表面积大、化学活性高、热稳定性好、良好的储氧和释氧能力，可改变催化剂中活性组分在载体上的分散情况，明显提高其催化性能，并能提高载体的高温热稳定性、机械性能和抗高温氧化性能【7l。Ce02还在贵金属气氛中起稳定作用，提高CO、CH4及NOx的

8、转化率，并使催化剂保持较好的抗毒性及较高的催化活性【8J。Ce02还应用于许多领域，如抛光粉【9,10】、荧光粉【Il】、