二氧化铈基微纳米材料制备和表征硕士论文

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1、浙江理工大学硕士学位论文摘要二氧化铈在催化、固体氧化物燃料电池、功能陶瓷、紫外吸光材料中具有广泛的应用。二氧化铈纳米材料的结构、尺寸及形貌影响其在不同方面的应用，因此控制二氧化铈晶体生长的形貌已成当前科学研究的热点之一。本文通过简单的水热法，通过改变不同的沉淀剂及浓度，调节温度等其他参数在制备二氧化铈基微纳米材料中取得了阶段性的进展。具体研究成果归纳如下：(1)利用CeCl3为铈源，六亚甲基四胺为沉淀剂，聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂，在120"(2水热条件下制备了具有六方形截面的Ce(OH)3纳米管，煅烧后可以得到与前驱体形貌相同的二氧

2、化铈纳米管。通过时间依存实验证明了Ce(OH)3纳米管是由Ce(OH)3纳米六棱柱演变而来；以CeCl3为铈源，乙二胺为沉淀剂，聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂，在18012水热条件下制备了二氧化铈纳米棒，并通过时间依存实验证明了该纳米棒的演变过程。(2)通过控制CeOHC03的形貌合成了Ce02纳米片。通过水热法先合成了CeOHC03纳米片，并系统地研究了影响CeOHC03纳米片生长的参数，如反应时间，反应物的浓度，反应温度等。研究表明当反应为3h时，产物表现为一维的具有正交相的CeOHC03，而当反应时间为9h时，产物为具有六方相的二维

3、的CeOHC03，通过不同反应时间的实验，我们可以看出随着反应时间的进行，纳米线上开始长纳米片。应用缺陷导致纳米线溶解的机理来解释纳米线与纳米片的形态转变。相对于盘状二氧化铈，二氧化铈纳米片的紫外可见光谱明显蓝移，这是由量子限域效应造成的。在此基础上，我们通过掺杂La元素，合成了不同掺杂量的Cel．xLaxOHC03纳米片，煅烧后可得到Ce．La．O固溶体。．关键词。二氧化铈；具有六方形截面的纳米管；纳米棒；纳米片Thefabricationandcharacterizationofceria．basednanomaterialsAb

4、stractCeriawaswidelyusedincatalysis，solid-stateoxidefuelcells，functionalceramics．ultravioletabsorbent．Thestructure，sizeandmorphologyoftheceriananomaterialsarecrucialforitsefficientapplications．Controllingofthemorphologyoftheceriahasbecomeakeyissueinthescientificarea．Int

5、histhesis，asimplehydrothermalmethodwasemployedtosynthesizetheceriananostructuresbyadjustingthesortandamountoftheprecipitantandthetemperature．Themainresultsachievedinthisthesisarelistasfollows：(1)Thefabricationofone-dimensionalceriananostructures：(DTheCe(OH)3nanotubeswit

6、hhexagonalcross·sectionwerefabricatedbyasimplehydrothermalusingCeCl3astheceriumsource，hexamineastheprecipitantandPVPasthesurfaceactiveagent．Afterbeingcalcined，ceriananotubeswithhexagonalcross．sectionwereobtained．time-dependentexperimentsrevealthatthenanotubeswerederived

7、fromthenanoprismsandthedissolvedoxygenplaysanimportantroleinthefabricationoftheceriananotubes．②TheceriananorodswerefabricatedbyadjustingtheconcentrationofCeCl3，ethylenediamine，andPVEformationprocessofthenanorodsWasdeducedbythetime-dependentexperiments．(2)Thefabricationo

8、fthetwo-dimensionalceriananostructures：AnanosheetstructureofCe02with30·50nminthicknessandaboutafeaturesizeof30