Ce-Zr-O固溶体的制备和表征.pdfVIP

第1B卷 第1期 中 国 稀 土 学 报 2000年3月 Vd lB №．1 JOURNAL OF THE CHINESE BARE EARTHS SOClⅢ Mar 20o0 关键词：稀土； 5 5 2固溶体；激光拉曼光谱；程序升温还原开 ＼『1 【 l= C在eo O 序升温还原梯 j 季 宪千锩争受台 ， 中圈分类号：0614．33；0643．32 文献标识码：A b， 具有CaF2结构的CeO2是氧化型催化剂的优 1．2分析与测试 良助剂 当CeO2晶格中的部分ce原子被其他阳 x射线衍射(XRD)分析用D／Max．mB型全自 离子取代后，导致CeO2面心立方晶格缺陷的产 动x射线衍射仪，Cu 。激光拉曼光谱用I 生，从而增加了CeO2的贮存氧和释放氧的能力 Ram I型共聚焦显微镜拉曼仪，激光波长为 近几年这方面的研究主要集中在CeO2一ZrO2固溶 623．8 ilm．扫描范围50～1000 cm～。 体 目前制备Ceo 5Zro 5O2固溶体的方法主要有高 固溶体的还原性能用色谱测定，固溶 25 mg 能球磨l JI、高温焙烧法 、溶胶．凝胶法 。其中溶 装于石英微反装置中，升温速率为2o oc·rain-‘，还 胶．凝胶法采用Ce(acac)4和Zr(O．Bu) 为前体，所 原气为含5％H2的H2-N2混台气，耗氢速率用热导 检测。 用原料较贵。缪建英等H 用无定型法制备 Ceo 5Zro 5O2固溶体．但制备过程升温要求高时间 2结果与讨论 长。本文比较了4种制备方法后认为．用柠檬酸或 2．1制备方法的比较 苹果酸溶胶．凝胶法是一种简 而廉价的制备方 图1是4种制备方法得到的ce．Zr—O固溶体经 法，且制备重复性较高，本研究同时对复合氧化物 900 oc焙烧的XRD图谱。由图可见，用柠檬酸或苹 进行了程序升温还原(TPR)表征。 l实验部分 1．1 Ce．Zr．O固溶体的制备 本研究采用4种制备方法：硝酸盐直接分解 法、共沉淀法、苹果酸溶胶一凝胶法和柠檬酸溶胶一 凝胶法。溶胶．凝胶法的制备过程为：在等摩尔的 20 4G rio 70 硝酸盐溶液中加人一定量的苹果酸或柠檬酸．混 2el( ) 合溶液在搅拌条件下，于95～100℃下蒸发至透明 图I不同方法制备的Ce—Zr-O周溶体XRD图谱 的凝胶，凝胶在 100 oc烘干，得到白色松散的粉 (1)硝酸盐直接分解法；(2)共沉淀法；(3)苹果 末。4种方法制备的样品最后分别于950 oc焙烧 酸溶胶．凝胶法：(4)柠檬酸涪歧·凝腔法 4 h。 收稿日期：1998-05-08；修订日期：1999．09一l0 基盘 目：浙江省自然科学基盘(297065)和厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室赘助项目 作者篱舟：罗孟飞(1963一)，男．浙江省慈溪市人，博士，酗教授 中 国 稀 土 学 报 l8卷 果酸溶胶．凝胶法制得的固溶体为立方结构的 (100℃烘干)的差热和热重曲线(图4)可以看出． Ceo ． r0 502。而直接分解法和共沉淀法制得的ce． 100℃处有一个吸热峰，210和300℃处分别有两 Zr-