一种球形CeO2的制备方法

一种球形ceo2的制备方法
技术领域
1.本发明属于纳米功能材料制备技领域，具体涉及一种球形ceo2的制备方法。


背景技术：

2.氧化铈是一种重要的稀土化合物，已广泛应用于固体氧化物燃料电池的抛光粉、催化剂、气体传感器和电极材料等领域。由于纳米材料具有不同于普通材料的独特物理化学性质，因此纳米氧化铈材料的合成受到研究者的广泛关注。且由于ceo2的相应性能与其形貌有密切关联，包括特殊的尺寸和形状等因素，因此控制其形貌的合成已成为调整其性能的重要途径。目前已有许多方法，包括喷雾热解、声化学和微波辅助热分解、电合成、均相沉淀法和水热法等，被成功地用于制备纳米二氧化铈颗粒。近几十年来，各种形貌的ceo2颗粒，包括纳米棒、纳米管、纳米线和纳米片等形貌被逐渐开发出来。然而，采用尺寸可控的球形ceo2颗粒的研究却少有报道。


技术实现要素：

3.发明主要是通过以球形甲酸铈为前驱体，所制得的甲酸铈均匀性良好。并通过空气中煅烧得到结晶性良好的球形ceo2。该法简单方便，且易于批量生产。
4.本发明的球形ceo2的制备方法，包括如下步骤：（1）将1mmol可溶性铈盐在20-100ml甲醇中充分混合溶解，得到溶液a。
5.（2）将5-10mmol的甲酸或甲酸盐，5-10mmol的二甲胺与5-10mmol表面活性剂pvp k-30在20-100ml甲醇中充分混合溶解，得到溶液b。
6.（3）将溶液a快速加入到溶液b。静置12 h，离心得到白色粉末。
7.（4）将白色粉末在空气氛围下，400-1000℃下煅烧2-10h，得到淡黄色粉末。本发明的有益效果在于：（1）所制备的ceo2颗粒具有高分散、超细、球形完整度好的特征；（2）所制备的球形ceo2颗粒尺寸均匀，d90≤1μm，粒度分布（d90-d10）/(2d50)《1；（3）所制备的ceo2颗粒适用于高端显示玻璃基板的抛光以及芯片的抛光等应用。
附图说明
8.图1为实施例1所得产物的x射线衍射（xrd）谱图。
9.图2为实施例1所得产物的扫描电镜（sem）图。
具体实施方式
10.实施例1（1）将0.667mmol硝酸铈在30ml甲醇中充分混合溶解，得到溶液a。
11.（2）将5mmol的甲酸，5mmol的二甲胺与1g 表面活性剂pvp k-30，在30ml甲醇中充分混合溶解，得到溶液b。将溶液a快速加入到溶液b。静置12h，离心得到白色粉末。500℃下煅烧3h，得到淡黄色粉末。所得产物的x射线衍射（xrd）谱图见图1，形貌见图2。


技术特征：
1.一种尺寸均匀的球形ceo2的制备方法，该方法其特征在于：（1）将一定量的可溶性铈盐在一定的甲醇中充分混合溶解，得到溶液a，（2）将一定量的甲酸或甲酸氨，一定量的二甲胺与一定量的表面活性剂pvp k-30在一定的甲醇中充分混合溶解，得到溶液b，（3）将溶液a加入到溶液b，静置12h，离心得到白色粉末，（4）将白色粉末在空气氛围下，400-1000℃下煅烧2-10h，得到淡黄色粉末。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：可溶性铈盐为硝酸铈或氯化铈，溶液a中，可溶性铈盐的量为1mmol，甲醇的体积为20-100ml，溶液b中，加入的甲酸或甲酸氨的量为5-10mmol，二甲胺的量为5-10mmol，表面活性剂pvp k-30的量为5-10mmol，甲醇的体积为20-100ml。

技术总结
本发明涉及一种以球形甲酸铈为前驱体，通过空气中煅烧制备尺寸均匀的球形CeO2的制备方法，制备方法包括：（1）将可溶性铈盐在溶剂中充分溶解，得到溶液A，（2）将甲酸或甲酸盐，二甲胺与表面活性剂PVP K-30在溶剂中充分溶解，得到溶液B，（3）将溶液A快速加入到溶液B，静置离心得到白色粉末，煅烧得到淡黄色粉末。所制备的产物球形完整度好，尺寸均匀，可广泛应用于高端显示玻璃基板、芯片的抛光以及催化剂、传感器、固体电解质等领域。固体电解质等领域。


技术研发人员：毛健 谢洪涛
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：2021.06.11
技术公布日：2022/12/12