梭形碱式碳酸铈和二氧化铈的合成及表征.pdfVIP

2096 功 能 材 料 2007年增刊 （38）卷 梭形碱式碳酸铈和二氧化铈的合成及表征*  郭志岩，杜芳林，崔作林 （青岛科技大学 材料科学与工程学院，山东 青岛 266042） 摘 要： 通过水热法在 120 ℃下，以六水硝酸铈为铈 2.3 分析与测试方法 源，以尿素的水解来提供碳源，以聚乙烯醇做形貌控制 XRD 在日本理学D/MAX-rA 型X 射线衍射仪上进 剂，制备了具有梭形形态的单晶碱式碳酸铈一维纳米结 行，用于表征样品的晶型结构 （管流为 100mA，管压 构。在500℃下煅烧10h 后，得到了具有梭形形态的多 为 40kV ，CuK α，λ＝0.154178nm ），在日本电子 晶二氧化铈。测试结果表明，所制备的碱式碳酸铈和二 JSM-6700F 型扫描电子显微镜和JEM-2000EX 型透射电 氧化铈均具有梭形形貌，其中碱式碳酸铈为正交相单 子显微镜观测样品的形貌。在德国Netasch-449c 型综合 晶，而二氧化铈为面心立方多晶。 热分析仪上进行碱式碳酸铈的热稳定性、热分解特性研 关键词： 水热法；碱式碳酸铈；二氧化铈；梭形形貌 究，空气气氛，升温速率为 10℃/min 。 中图分类号： O614 .1 文献标识码：A 3 结果与讨论 文章编号：1001-9731(2007)增刊-2096-03 图 1 为水热法合成产物的 XRD 谱图。此谱图与 1 引 言 JCPDS 卡片碱式碳酸铈(JCPDS 41-0013)中的所有衍射 铈由于它的 4f 电子结构能够产生多种形式的电子 峰吻合的非常好，表明最终产物为纯碱式碳酸铈。测试 [1] 结果表明，碱式碳酸铈具有正交相结构，晶格常数a ＝ 云 ，从而导致其具有独特的物理、化学性能，以至其 在许多领域广泛的应用。如铈作为玻璃添加剂，能吸收 0.5011nm，b ＝0.8561nm，c ＝0.7332nm 。 紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃；稀土元 素铈作为催化助剂，能够显著提高贵金属Pd 催化剂的 催化活性，使 CO 氧化反应的起燃温度降低了约 130K[2] 。碱式碳酸铈是含稀土元素铈的一种重要的化合 物，已被大量的研究，并应用于许多领域，如作为玻璃产 品的稳定剂、去色剂，抛光粉、形成合金材料等。而二氧 [3~6] [7,8] 化铈是一种已被广泛应用于催化剂 、燃料电池 、抛 图1 水热法合成产物的XRD 谱图 [9] [10,11] [12] [13~15] 光粉 、储氢材料 、氧传感器 、光学器件