水热法合成Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(1.95)及其光催化性质研究.pdf

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1、第4O卷第2期应用化工Vo1．40No．22011年2月AppliedChemicalIndustryFeb．2011水热法合成Ceo．9Gdo01．95及其光催化性质研究．1刘婷婷，周德凤，范伟艳，赵桂春，孟健(1．长春工业大学化学与生命科学学院，吉林长春130012；2．中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室，吉林长春130022)摘要：采用水热法合成了花状ce¨Gd0纳米粉，通过x射线衍射、红外光谱、场发射扫描电子显微镜测试手段对产物进行了表征，探讨了其生长机制，以亚甲基蓝的光降解为模型反应，研究其光催化性能。结果表明，以甲酸为

2、介质，110℃的水热条件下合成的纳米Ce㈣Gd。。0颗粒经800oC煅烧后具有萤石结构，平均晶粒尺寸为21．6nm，花状形貌；由于Gd的掺杂，纳米Ce0_9Gd。。O对亚甲基蓝紫外光催化性能强于未掺杂的CeO。该合成方法简单易行，对纳米Ce。．Gd0．。O。酆的形貌控制起到了启示作用，所得的花状纳米ce。Gd。．．O。在光催化领域有着重要应用价值。关键词：纳米Ce09Gd0．1Oll95；水热法；花状；光催化中图分类号：0614．33文献标识码：A文章编号：1671—3206(2011)02—0195—04Hydrothermalsynthesisa

3、ndph0t0catalyticpropertyofCe0Gdo01．95nanoparticles．9．1T／ng—ting!，ZHOUDe-feng，FANWei—yan，ZHAOGui—chun，MENGJian(1．SchoolofBiologicalEngineering，ChangchunUniversityofTechnology，Changehun130012，China；2．StateKeyLaboratoryofRareEarthResourceUtilization，InstituteofAppliedChemistry，Chi

4、neseAcademyofSciences，Changchun130022，China)Abstract：Theflower—likeCeoGd00195nanoparticleswaspreparedbyhydrothermalmethod．Thesam：．9．1．pieswerecharacterizedbymeansofXRD，SEMandIR．Growthmechanismsofthenanoparticlesweredis-cussed．Thephotocatalyticactivitywasinvestigatedbythedegrada

5、tionofmethyleneblue．TheresultsshowedthattheCe0Gdo0195particleswhichpreparedat110oCusingformicacidasthesolventwere1．．9．fluoritestructurebycalcinedat800oC．Itistheaveragegrainsizeof21．6nm，flower—likemorphology．ThephotocatalyticactivityofCe0Gd0O195wasbetterthanCeO2byGddopinginUVlig

6、ht．Thismeth-．1．9．odissimple．TheresearchalsoprovidesrevelationaboutmorphologycontrolofCe0Gdo01Theas—．91．．95．preparedCeoGd0O195particleshassignificantapplicationvalueinthefieldofphotocatalysis．．9．1．Keywords：nano-scaleCeoGdo0195；hydrothermalmethod；flower-like；photocatalysis1．9．．光催

7、化氧化降解污染物是近年发展起来的一种特点被广泛的应用。在水热过程中，既可采用水作节能、高效的绿色环保新技术。CeO纳米粉作为光为反应介质，也可采用非水溶剂作为反应介质，如用催化剂以其催化活性高、稳定性强、普适性好、对人乙醇作溶剂合成SnO2J、苯作溶剂合成GaN-6J、体无害，可在常温常压下工作，适用于低浓度污染物CC1作溶剂合成CeO2等。王成云等用甲酸作的治理而备受重视⋯。而掺杂无疑是对CeO的结为反应介质合成了CeO纳米粉。构及性能的进一步改善，因而一直是研究的热点。稀土元素Gd掺杂CeO多被人们用于固体氧掺杂CeO：基纳米粉的合成方法很多，如

8、沉淀化物燃料电池的电解质部分，国内外学者已在这方法J、溶胶一凝胶法J、微乳液法和水热法等，其中面作了大量的实