技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種二氧化鈰的制備方法。

背景技術(shù)

目前，稀土材料在軍事、化工、玻璃陶瓷、農(nóng)業(yè)等方面均有著不可替代的作用，中國擁有豐富的稀土礦產(chǎn)資源，成礦條件優(yōu)越，堪稱得天獨(dú)厚，已探明的儲(chǔ)量居世界之首，若能合理的利用稀土資源，必然會(huì)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來諸多益處。CeO₂作為一種重要的稀土氧化物，由于具有獨(dú)特的4f電子結(jié)構(gòu)使其表現(xiàn)出優(yōu)異的儲(chǔ)放氧能力及電荷交換能力，在三效催化劑，燃料電池，光催化及廢水廢氣處理等領(lǐng)域中均有應(yīng)用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多高新尖領(lǐng)域?qū)ο⊥敛牧闲阅艿囊笤絹碓礁撸罅垦芯勘砻鳎牧闲蚊矔?huì)對材料性能產(chǎn)生較大影響，因此如何實(shí)現(xiàn)可控制備具有適宜形貌的材料無疑是材料制備領(lǐng)域中一項(xiàng)具有深遠(yuǎn)意義的課題。鑒于材料形貌對材料性能的影響，若能制備出具有新穎奇特形貌的二氧化鈰，則很可能會(huì)使其表現(xiàn)出特殊的性能。目前常見的二氧化鈰的形貌主要為：棒狀、線狀、管狀及球形等形狀，對于其他特殊形貌的二氧化鈰的報(bào)道仍是比較少見。由此可見，對于特殊形貌二氧化鈰的制備研究具有較高的科研及學(xué)術(shù)價(jià)值。并且，若制得的特殊形貌二氧化鈰具有較為獨(dú)特的性能，則也會(huì)為其帶來廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的二氧化鈰的形貌不易調(diào)控，制得產(chǎn)物形狀多為棒狀、線狀、管狀及球形的技術(shù)問題，提供了一種三棱柱形二氧化鈰的制備方法。

三棱柱形二氧化鈰的制備方法按照以下步驟進(jìn)行：

一、將Ce(NO₃)₃·6H₂O與L-半胱氨酸以0.5～2∶1的摩爾比加入到30ml蒸餾水中攪拌至完全溶解，加入碳酸鈉，碳酸鈉與Ce(NO₃)₃·6H₂O的摩爾比為0.5～2∶1，繼續(xù)攪拌30min，得到混合溶液；

二、將混合溶液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中然后在140℃～180℃的條件下反應(yīng)12h～48h，冷卻至室溫，取出產(chǎn)物，用蒸餾水洗滌產(chǎn)物，然后在80℃～100℃的條件下干燥12h，再在500℃下煅燒1h，即得三棱柱形二氧化鈰。

本發(fā)明采用一種簡單的制備方法合成了三棱柱形的二氧化鈰，有別于制備二氧化鈰材料常用的原料，本發(fā)明將L-半胱氨酸引入到了二氧化鈰的形貌制備當(dāng)中充當(dāng)表面活性劑，結(jié)合水熱法制備得到了三棱柱形的二氧化鈰，得到的二氧化鈰形貌新穎，并且操作簡單，成本低，得到的三棱柱形二氧化鈰純度高。

附圖說明

圖1是實(shí)驗(yàn)一制備的三棱柱形二氧化鈰的XRD照片；

圖2是實(shí)驗(yàn)一制備的三棱柱形二氧化鈰的掃描電鏡照片；

圖3是實(shí)驗(yàn)二制備的三棱柱形二氧化鈰的掃描電鏡照片；

圖4是實(shí)驗(yàn)三制備的三棱柱形二氧化鈰的掃描電鏡照片；

圖5是實(shí)驗(yàn)四制備的三棱柱形二氧化鈰的掃描電鏡照片；

圖6是實(shí)驗(yàn)五制備的三棱柱形二氧化鈰的掃描電鏡照片；

圖7是實(shí)驗(yàn)六制備的三棱柱形二氧化鈰的掃描電鏡照片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式間的任意組合。

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式三棱柱形二氧化鈰的制備方法按照以下步驟進(jìn)行：

一、將Ce(NO₃)₃·6H₂O與L-半胱氨酸以0.5～2∶1的摩爾比加入到30ml蒸餾水中攪拌至完全溶解，加入碳酸鈉，碳酸鈉與Ce(NO₃)₃·6H₂O的摩爾比為0.5～2∶1，繼續(xù)攪拌30min，得到混合溶液；

二、將混合溶液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中然后在140℃～180℃的條件下反應(yīng)12h～48h，冷卻至室溫，取出產(chǎn)物，用蒸餾水洗滌產(chǎn)物，然后在80℃～100℃的條件下干燥12h，再在500℃下煅燒1h，即得三棱柱形二氧化鈰。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是步驟一中Ce(NO₃)₃·6H₂O與L-半胱氨酸的摩爾比為1∶1。其它與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是步驟一中碳酸鈉與Ce(NO₃)₃·6H₂O的摩爾比為1∶1。其它與具體實(shí)施方式一相同。