纳米二氧化铈的研究现状
纳米二氧化铈的制备及其光催化性能研究进展
80当下，二氧化铈是一种应用领域十分广泛的一种功能性材料，在诸多的领域当中都有着广泛的使用。
例如催化、氧传感器、燃料电池以及各种磁性材料上，都有着一定的应用，但是由于铈的外层电子，在充填方式上比较特殊，铈除了能够类似于稀土元素一样，有着+3价的电子，还能够存在+4价的稳定电子，因此对于二氧化铈而言，就有着一定的特殊物理和化学形式，能够应用于诸多的领域当中。
这种特殊形式，使得人们对于二氧化铈在光催化的反应当中，进行了更加深入的研究和分析。
一、二氧化铈纳米材料的制备现阶段，在进行二氧化铈纳米材料的制备过程中，基本上采用三种不同的化学制备方法，分别为沉淀法、溶胶-凝胶法以及水热法。
1.沉淀法。
在使用沉淀法的时候，是一种在稀土当中，掺杂纳米材料进行制备过程中的制备方法，拥有着诸多的优势，可以在制备的过程中，极大的降低制备的成本投入，同时在进行制备的过程中操作方面也比较简单，耗费的制备时间也不算长，现阶段已经在工业化的生产当中，得到了广泛的应用。
在制备的过程中有几种沉淀法的使用，其中一种方法可以将尿素，加入到含有柠檬酸与Ce(NO3)3 ·6H2O形成蒸馏水，与乙醇的混合溶液当中，再进行离心分离的操作，使得形成白色的沉淀物，之后再使用蒸馏水与乙醇进行洗涤，并进行干燥处理。
最后在500摄氏度的环境下，进行煅烧，使得能够形成100nm的二氧化铈微球。
另一种方法下，也有对C e(N O3)3 ·6H2O的溶液当中，加入一定量的NH3·H2O，进行PH的调节，使得能够沉淀出相应的氢氧化铈，再进行一定程度的离心处理，并使用离子水进行洗涤，最后便可以溶解到尿素溶液当中，并在最后需要进行PH的调节，以此得到溶胶。
将溶胶进行干燥处理，并放置到600摄氏度的环境当中进行煅烧，形成61.85nm的立方体型二氧化铈。
同时也有方法是让Ce(NO3)3 ·6H2O 与PVP进行混合处理，保持在常温的环境下进行搅拌，之后再加入一定量的NaOH，获得浅黄色的沉淀。
纳米二氧化铈的化学制备方法及应用研究
纳米二氧化铈的化学制备方法及应用研究
一、纳米二氧化铈的化学制备方法
1. 水解法：以硝酸铈为原料，在碱性条件下添加水解剂，如氨水、碱等，控制反应条件、反应时间和温度，便可制得纳米二氧化铈。
2. 沉淀法：将含铈盐的溶液加入沉淀剂，如碳酸钠、碳酸铵等，形成细小的沉淀颗粒，经过离心、洗涤、干燥等处理后，得到纳米二氧化铈。
3. 热分解法：以铈盐为原料，在高温条件下分解，生成纳米级别的二氧化铈。
二、纳米二氧化铈的应用研究
1. 污染治理：纳米二氧化铈具有优异的催化性能和电化学性能，在环境污染治理中广泛应用，如处理废水、大气污染物等。
2. 光催化：纳米二氧化铈的光催化性能优秀，可以将光能转化为化学能，对污染物进行光解和氧化分解，具有很好的应用前景。
3. 生物医学领域：纳米二氧化铈对生物体无毒无害，且具有优越的生物相容性，在医学影像、表面修饰、肿瘤治疗等方面被广泛研究。
4. 光电子学：纳米二氧化铈在光电子学领域也有广泛的应用，如太阳能电池、白光发光二极管等。
5. 陶瓷材料：纳米二氧化铈可以制备高性能的陶瓷材料，如高温超导材料、氧化铝陶瓷等。
6. 其他领域：纳米二氧化铈还可以应用于电化学传感器、涂料、催化剂、燃料电池、生物传感器等方面。
纳米二氧化铈在食品包装袋的紫外屏蔽性能上的研究进展
【 关键词 】 紫外屏 蔽 二氧化铈 塑料改性
粉、 陶土等 ， 这些物质都具有较高折射 率。现阶段纳米二氧化钛和 氧 化 锌 被 广 泛 的应 用 于 紫 外 屏 蔽 中 ， 但是经过实验分析 ： 纳 米 二 氧
化 钛 和 纳 米 二 氧 化 锌 存 在 光 催化 性 能 强 、 折射率高 、 对 可 见 光 的透
四总结与未来展望目前看来化学界对纳米二氧化铈的研究越来越多纳米二氧化铈作为新兴紫外屏蔽材料对于它的制备还是更多的停留在实验室上因为团聚现象的存在和氧化催化现象严重造成无法进行大规模的工业化生产同时对于将纳米二氧化铈材料用于食品包装袋上的实验的研究还是停留在理论的基础之上没有实际的产品问世究其所由在于成本问题和无机有机技术的融合问题上未来随着科技进步在不改变纳米二氧化铈本身紫外屏蔽性能的前提之下通过掺杂一些其他粒子改变其团聚和老化现象再融合于塑料制品中投入大规模生产从而造福广大消费者
这些 与我们 生活息息相关的必须品，它们对 紫外线 的透射率好坏 对紫外光 吸收更强 ， 而且较其他纳米材料而言 ， 对可见光 的透过性 直 接 影 响着 我们 ， 为 了解 决 这 一 问题 ， 现 代 社 会 出现 了各 类 紫 外 屏 强 ， 稳 定性好 ， 折 光系数 小， 紫外屏 蔽波段 宽 ， 因而 广 阔 的 应 用 市 蔽剂 ， 紫 外 屏 蔽 问题 成 为 了 当代 科 学 界 热 议 的 话 题 ， 紫 外 屏 蔽 剂 具 场 ， 必成为 ２ １ 世 纪 的新 兴 紫 外 屏 蔽 材 料 。 有 了广 阔的应用前 景。 纳米二氧化铈作为新兴紫外屏蔽剂， 较其他 二、 纳 米 二 氧化 铈 的 制备 紫 外 屏 蔽 剂 更胜 一 筹 ， 得 到 了科 学 界 的广 大 青 睐 ， 将 无 机 纳 米 材 料 （ １ ） 制 备 方 法 的 选择 。 此 次 研 究 进展 是 纳 米 二氧 化铈 在 食 品包 与 有 机 塑料 相 融 合 技 术 更 引起 了 科 学 家 的 重 大 关 注 ， 因此 对 纳 米 装 袋 的紫 外 屏 蔽 性 能研 究 ，要 将 其 制 备 的 纳 米 二 氧 化 铈 大 量 的投 二 氧 化 铈 在 食 品包 装 袋 的紫 外 屏 蔽性 能上 的研 究 进 展 有 着 重 要 的 入于工业化生产 ， 就 二氧化铈 的各类制备方法 比较而 言， 采用沉淀 意义 。 法最好 。 紫外线与紫外屏蔽 （ ２ ） 方 法优 劣 比较 。 此法的优点： 不 需 要 苛 刻 的物 理 条 件 、 易 实 （ 一） 紫 外 线 的 危 害 行、 操作简单、 微 粒 的大 小可 控 、 可 用 于 工业 化 生 产 。 缺 点 ： 团 聚现 紫 外线 是一种电磁波，波长在 ２ ８ ０ ｎ ｍ －３ ８ ０ ｎ ｍ之 问的光线， 大 象 存 在 ， 有待改进。 部 分地 球表 面的紫外线来 自太阳， 紫外线是伤 害性 光线 的 种 ， 经 （ ３ ） 方法采取原理。沉淀法 原理： 把沉淀剂 （ 碳酸 根离子、 硫酸 由皮肤的吸收 ， 会伤害 Ｄ Ｎ Ａ （ 组 成 染 色 体 基 因讯 息 传 递 的 化 学 运 送 根 离 子 、 草 酸 根 离 子 等） 加 入 金 属 盐 溶 液 中进 行 沉 淀 ， 再将沉淀物 单 位） ， 当Ｄ Ｎ Ａ遭 受 破 坏 、 细 胞 会 因 而 死 亡 或 是 发 展 成 不 能 控 制 的 过滤、 干燥和焙烧制备纳米级的二氧化铈 。
纳米二氧化铈的化学制备方法及应用研究
纳米二氧化铈的化学制备方法及应用研究
纳米二氧化铈是一种具有广泛应用前景的纳米材料，其制备方法和应用研究备受关注。
本文将从化学制备方法和应用研究两个方面进行探讨。
一、化学制备方法
纳米二氧化铈的制备方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法、气相沉积法等。
其中，溶胶-凝胶法是一种常用的制备方法，其步骤包括：将金属盐溶解在适当的溶剂中，加入适量的络合剂和表面活性剂，形成溶胶；将溶胶在适当条件下凝胶化，形成凝胶体；将凝胶体进行干燥和煅烧，得到纳米二氧化铈。
该方法制备的纳米二氧化铈具有较高的比表面积和较好的分散性，适用于催化剂、传感器等领域。
二、应用研究
1. 催化剂
纳米二氧化铈具有良好的催化性能，可用于催化剂的制备。
研究表明，纳米二氧化铈催化剂在甲烷燃烧、VOCs催化氧化、CO氧化等反应中具有较高的催化活性和稳定性。
此外，纳米二氧化铈还可用于柴油氧化催化剂、汽车尾气净化催化剂等领域。
2. 传感器
纳米二氧化铈具有较高的比表面积和较好的化学稳定性，可用于传感器的制备。
研究表明，纳米二氧化铈传感器在气体传感、湿度传感、生物传感等领域具有广泛应用前景。
例如，纳米二氧化铈可用于气体传感器的制备，用于检测CO、NO2等有害气体。
3. 其他应用
纳米二氧化铈还可用于储氢材料、光催化材料、电化学材料等领域。
例如，纳米二氧化铈可用于储氢材料的制备，用于解决氢能源的储存问题。
纳米二氧化铈的化学制备方法和应用研究具有广泛的应用前景，未来将有更多的研究和应用。
二氧化铈纳米晶的制备及催化性能研究
二氧化铈纳米晶的制备及催化性能研究二氧化铈纳米晶的制备方法多种多样，常见的方法有溶胶-凝胶法、水热法、气溶胶法以及燃烧法等。
其中，溶胶-凝胶法是最为常见的制备方法之一、该方法一般通过将适当的铈盐（如硝酸铈）和氢氧化物或碱溶液进行混合，形成胶体溶液，然后通过溶剂的蒸发和特定处理条件，使得溶胶逐渐凝胶形成凝胶体，最后经过煅烧得到二氧化铈纳米晶。
制备过程中的关键参数包括溶胶中反应物浓度、反应时间、煅烧温度等。
通过调节这些参数，可以控制二氧化铈纳米晶的晶粒尺寸、形貌和结构，从而影响其催化性能。
此外，还可以通过外加模板或添加剂的方式来控制二氧化铈纳米晶的晶粒尺寸和形貌。
二氧化铈纳米晶具有优异的催化性能，主要表现在以下几个方面。
首先，由于其高度分散的纳米晶结构，具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点，可以提供更多的反应活性中心，从而增强反应速率。
其次，铈离子在二氧化铈晶体结构中存在氧空位，可以吸附氧分子并参与氧气的激活和转移，提高反应的氧化性能。
此外，铈离子还具有可调节的氧化还原能力，可在反应中参与氧化还原反应，从而改善反应的选择性和稳定性。
此外，二氧化铈纳米晶还可以通过调控晶粒尺寸和形貌来调节其催化性能。
二氧化铈纳米晶在环境污染治理和化学催化反应中有广泛的应用。
在环境污染治理方面，二氧化铈纳米晶可作为催化剂应用于废水处理、大气污染物降解等过程中，通过催化氧化或还原反应来降解污染物。
在化学催化反应中，二氧化铈纳米晶可应用于有机合成、能源转化等过程中，在催化剂的帮助下提高反应速率和选择性。
综上所述，二氧化铈纳米晶的制备和催化性能研究对于提高纳米材料的催化性能和应用具有重要意义。
未来的研究方向包括发展更高效的制备方法，调控二氧化铈纳米晶的结构和性能，并进一步探索其在环境污染治理和化学催化领域的应用潜力。
二氧化铈的电子结构和导电性研究
二氧化铈的电子结构和导电性研究二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土酸盐，它在工业应用领域中发挥着重要作用，如燃料电池、催化剂、非织造材料、稀土材料、以及其他电子设备。
本文将探讨二氧化铈的电子结构和导电性研究的研究内容。
二氧化铈的电子结构是指二氧化铈分子的电子状态。
CeO2分子包含两个氧原子和一个铈原子，其中，铈原子的4s2、4p6、4d1构成了电子态，而两个氧原子的构成取决于以下参数：氧原子的化学开发和电荷平衡。
由于铈原子和氧原子的相互作用，CeO2分子不仅有多个稳定的电子态，而且具有丰富的电子结构，这有助于理解CeO2分子的各种性质。
二氧化铈的导电性是指其导电性质的研究。
近年来，对于二氧化铈的导电性研究的研究热点一直不断提高。
在实验室的研究结果中，可以发现，当二氧化铈纳米粒子在有机溶剂中时，其导电性会有所增加，这说明给予了二氧化铈有机溶剂层提供了新的电子通道，并增强了其导电性。
此外，对于二氧化铈纳米粒子经过热处理后，其导电性也有改善的情况被发现。
这些发现可以用来开发新的二氧化铈材料，以改善其导电性、性能、热稳定性等。
基于以上研究，可以得出结论，针对不同的应用，可以利用二氧化铈的电子结构和导电性的特性来调整或改善其性能。
这对于开发新的二氧化铈材料和相关材料具有重要意义。
综上所述，本文以《二氧化铈的电子结构和导电性研究》为标题，探讨了二氧化铈的电子结构和导电性的研究内容。
它的电子结构由原子的化学开发和电荷平衡确定，而诸如有机溶剂的引入和热处理等技术能够使其导电性增加，从而有助于改善它的性能。
因此，二氧化铈的电子结构和导电性研究将有助于开发出新的二氧化铈材料，并应用到工业及其他领域中。
2024年氧化铈市场调查报告
氧化铈市场调查报告简介氧化铈是一种重要的化工原料，广泛应用于催化剂、陶瓷、玻璃和颜料等领域。
本报告旨在对氧化铈市场进行调查和分析，了解其行业现状、发展趋势以及影响因素。
市场概述近年来，全球氧化铈市场呈现稳步增长的态势。
氧化铈作为一种多功能材料，在许多领域都有广泛的应用，包括催化剂、电子材料、陶瓷材料和涂料等。
随着各行业的快速发展，氧化铈的需求量不断增加，推动了市场规模的扩大。
行业发展趋势氧化铈行业面临着一些发展机遇和挑战。
以下是氧化铈市场的主要发展趋势：1.技术创新：随着科学技术的不断进步，氧化铈制备技术不断改进，使得产品质量和性能得到提升。
2.新应用领域的拓展：氧化铈在新能源、环境保护和电子领域等新应用领域的需求不断增加，为行业带来了新的发展机遇。
3.市场竞争加剧：随着市场规模的扩大，氧化铈市场竞争也逐渐加剧。
企业需要通过品质和价格等方面的竞争优势来获取市场份额。
4.环境监管加强：随着环境保护意识的增强，相关法律法规对氧化铈行业的排放标准和环境保护要求也越来越严格，企业需要加强环境治理和合规管理。
影响因素分析氧化铈市场的发展受到多种因素的影响。
以下是主要的影响因素：1.宏观经济环境：全球宏观经济环境对氧化铈市场有着重要的影响。
经济增长和产业发展水平的变化会直接影响氧化铈需求量。
2.行业竞争格局：行业竞争格局会影响氧化铈市场的产品价格和市场份额分配，进而影响企业的销售收入和盈利能力。
3.技术进步和创新：技术进步和创新对氧化铈行业的发展起到重要推动作用。
新的制备技术和工艺能够提高产品质量和性能，提升企业竞争力。
4.政策法规：政府的产业政策和法律法规对氧化铈行业的发展有着重要影响。
相关政策和法规的变化会直接影响企业的经营环境和发展方向。
市场前景分析基于对氧化铈市场的调查和分析，可以得出以下市场前景的分析：1.市场规模继续扩大：随着各行业对氧化铈的需求不断增加，市场规模有望继续扩大。
新的应用领域的发展将进一步推动氧化铈市场的增长。
纳米二氧化铈在污水处理过程中的应用
纳米二氧化铈在污水处理过程中的应用纳米二氧化铈在污水处理过程中的应用污水处理是现代社会建设和环境保护的重要环节，针对污水中存在的有机物和重金属污染物，许多新型材料被开发用于提高污水处理效果。
其中，纳米二氧化铈成为研究和应用的热点之一，它具有优异的催化性能和吸附能力，逐渐被应用于污水处理过程中。
本文将详细介绍纳米二氧化铈在污水处理过程中的应用，并分析其机理和前景。
首先，纳米二氧化铈在污水处理过程中的催化性能引起了广泛关注。
纳米二氧化铈具有很高的比表面积和晶格缺陷，这使得它对有机物和重金属污染物表现出优异的催化活性。
研究表明，纳米二氧化铈可以催化有机物的氧化降解，将其转化为无害的物质。
例如，在废水中存在的苯酚化合物，通过纳米二氧化铈的催化作用，可以高效降解为二氧化碳和水。
此外，纳米二氧化铈还可以催化重金属的还原和去除，有效地降低污水中重金属的浓度。
这些催化性能使纳米二氧化铈成为一种非常有效的催化剂，提高了污水处理的效率。
其次，纳米二氧化铈在污水处理过程中的吸附能力也发挥着重要作用。
纳米二氧化铈表面具有丰富的氧化物基团，能够与有机物和重金属污染物发生物理吸附和化学吸附。
物理吸附主要是通过静电作用和范德华力使污染物附着在纳米二氧化铈颗粒表面，而化学吸附则是通过化学键的形成，使污染物与纳米二氧化铈发生化学反应。
这种双重吸附机制使纳米二氧化铈具有较大的吸附能力和吸附容量。
因此，将纳米二氧化铈作为吸附剂用于污水处理中，可以有效去除污水中的有机物和重金属污染物。
另外，纳米二氧化铈的应用还受到其稳定性和再生性的影响。
对于污水处理来说，稳定性是一个重要的考虑因素。
纳米二氧化铈具有较高的化学稳定性，能够在广泛的pH范围内保持其吸附和催化性能。
此外，纳米二氧化铈还具有良好的再生性，通过简单的方法，可以将其从吸附剂中脱附，实现再次利用。
这种稳定性和再生性使纳米二氧化铈在污水处理过程中具有较长的使用寿命和较低的运营成本。
最后，纳米二氧化铈在污水处理中的应用前景也值得期待。
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[ 1 ] Zlalanvic M. Wear resistance of plasma - nitrogen and spraying ion plate hobs[J ]. Surface and Coatings Techno ,1990 ,41 :17 - 20.
[ 2 ] 胡光立 ,谢希文. 钢的热处理 [ M ] . 西安 :西北工业大学 出版社 ,1993 :255 - 256.
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国外金属热处理
第 24 卷
求很高 ,因此这些方法只适合实验室制备二氧化 铈 。而溶胶 - 凝胶法具有工序简单 、反应温度低 、产 物颗粒小 、粒度分布窄和纯度高等优点 ,因此具有产 业化的前景 。但是 ,它也有不足之处 :由于使用醇盐 作为原料 ,成本较高且有污染 ;在热处理过程中 ,由 于其比表面积大 ,故易板结 ;整个溶胶 - 凝胶过程所 需周期较长 。该方法目前正处于研究开发阶段 ,还 需要进一步的完善 。
氧化铈涂层 ,结果发现在不同的温度下 ,涂层以不同 的生长方式生长 ,同时具有不同的延展性和表面结 构 ,而且随着涂层厚度的增加 ,其生长方式也会改 变 。涂层最佳形成温度为 790 ℃,在此温度下 ,涂层 以层层生长方式生长 ,直到厚度超过 100 nm 。此时 制备的涂层具有低的粗糙度和圆形晶粒 。同时他们 还发现 ,在 775 ℃和 805 ℃下 ,当厚度小于 10 nm 时 ,二氧化铈涂层以层层生长方式生长 ,厚度超过 10 nm ,涂层以岛状生长方式生长 。在 750 ℃下 ,涂层 完全以岛状生长方式生长 ,此时所制备的涂层具有 矩形晶粒 。Nishikawa[21 ]等研究了 Si (111) 基体上的 单晶二氧化铈涂层的电学性能 ,研究表明 ,该涂层的 绝缘系数为 52 ,这是已报道的多晶二氧化铈涂层的 两倍 ,并指出直接生长在 Si 基体上的二氧化铈晶格 的破坏以及二氧化铈单晶的各相异性是导致绝缘系 数增大的原因 。Pan TM[22 ] 等研究了 Si ( 100) 基体 上有中间层和没有中间层两种情况下的涂层 。结果 发现 ,有中间层时 ,能够制得二氧化铈单晶涂层 。在 相同厚度的条件下 ,二氧化铈涂层的漏电流比氧化 硅涂层的低 。Kuribayashi K[23 ]等研究了 Si (100) 和 Si (111) 基体上的二氧化铈涂层 ,结果表明 ,涂层在 700 ℃时发生晶型转变 ,由非晶态转变为多晶 ,晶粒 大小为 60 ～ 70 nm 。Norton DP[24 ] 等研究了 ( 001) Pd 、Ag 和 Ni 基体上的 (001) 二氧化铈涂层的生长过 程 ,并通过特殊的沉积条件成功地减少了在基体与 涂层交界处氧化物的数量 。Bueno RM[25 ]等研究了 硼硅酸玻璃上的二氧化铈涂层的光学性能和结构特 征 。目前 ,对二氧化铈涂层的研究主要集中在结构 、 电学性能 、光学性能以及涂层的动力学和热力学方 面 ,电化学性能方面的研究较少 。
EI Idrissib[9 ]等以 CeC13D T7 H2O 为原物质 ,用喷 射高温分解法制备了在 300 ℃为非晶态的二氧化铈 纳米涂层 。同时 ,他们发现在光照条件下 ( TS = 500 c ,S = 5 ml/ min) ,可以制得立方结构 、透明度很高的 多晶 二 氧 化 铈 涂 层 。Maruyama T[10 ] 用 低 温 常 压 CVD 技术制备了多晶二氧化铈纳米涂层 。Shimizu I[11 ]等用粒子轰击沉积法 ( IBAD) 制备了二氧化铈纳 米涂层 ,他们在将二氧化铈气体沉积在 Si 晶片上的 同时 ,用带有 1. 0～5. 0 keV 能量的 O2 、Ar 、Xe 粒子 进行轰击 。Ozer. N[12 ] 以硝酸铈 ,乙醇为原料 ,用溶 胶 - 凝胶法成功制备了氧化铈纳米涂层 ,结果表明 , 该涂层具有良好的电化学性能和光学性能 。以上方 法都能够制得性能优良的二氧化铈粉末或涂层 。但 是 ,有些方法例如 :喷射高温分解法 、喷射水解法 、气 溶胶分解法等所用仪器精密 ,工序复杂 ,实验条件要
2 添加剂对氧化铈涂层的影响 Zhang. T[13]等研究了添加 CoO 对二氧化铈涂层
的影响。他们的结果表明 ,在 CeO2 - CoO 系统中 ,没 有二元化合物生成 ,Co2 + 出现在烧结温度高于 1 000 ℃的样品中 ,微量 Co 的添加降低了二氧化铈的烧结 温度 ,使其晶界迁移率大幅度提高。同时晶体生长动 力学的研究表明 ,添加 Co 使晶体生长指数 n 增加 ,活 化能 Q 降低 。张腾 ,唐电[14] 等通过 Pechini 法制备 CeO2 粉末 ,相变激活能为 86. 42 kJ/ mol ,晶化过程所 需能量比固相法显著降低 ;250 ℃下的 Avrami 指数 n 为 1. 5 ,频率因子为 1. 75 ×108 ,并由此进行了反应机 理的推断 ,该机理为形核过程由长程扩散控制型生长 (初期阶段) ,从小尺寸开始各种形状的生长 ,形核率 随时间下降 。KimD - H[15] 等研究了 XTiO2- (1 - X) CeO2 二元固溶体。他们发现 ,当 X 在0. 2～0. 4之间变 化且烧结温度为 1 200～1 300 ℃时 ,该固溶体具有很 好的温度稳定性 。Zhang. T[16]等用传统的氧化物混合 球磨法制备了含 Mn 二氧化铈涂层 ,并研究了收缩率 和烧结温度 ,相对密度和温度的关系 ,并得出如下结 论 :含 1 %Mn 二氧化铈的烧结温度降低了大约 200 ℃,同时晶界迁移率有所提高 。Lee.J - H[17]等研究了 CeO2 - ZrO2 系统的电导率。结果发现 ,在 Zr 富集阶 段 ,由于离子缺陷富集使得离子导电占优势 ,在二氧 化铈富集阶段 ,由于电子移动速度增加从而使电子的 电导率得到提高 。Suzuki. T[18]等研究了掺 Gb 二氧化 铈涂层的微观结构和电学性能 ,得到的结果表明 ,在 晶粒细化的同时 ,活化能降低 ,从而使得离子电导率 提高 ,并建立了一个电导模型。通过这个模型 ,作者 认为不同的微观结构决定了电子电导弹跳能和氧空 位形成焓 。Lakhwani. S[19 ]等研究了 Sc3 + 和 Y3 + 离子 对氧化铈晶粒粗化的影响。他们发现 ,在相同的条件 下 ,Sc3 + 和 Y3 + 离子都能使二氧化铈晶粒细化 ,但是 Sc3 + 比 Y3 + 效果更好 。同时 ,他们还发现以氯化铈为
原料制备的二氧化铈比以硝酸铈为原料制备的二氧 化铈晶粒更细。从以上的文献分析可以看出 ,添加物 可以降低氧化铈涂层的烧结温度 ,改善氧化铈涂层的 电化学性能。但是 ,与其它纳米氧化物相比 ,目前对 二氧化铈方面的研究比较少 ,也不够系统 ,还不能揭 示各种元素对二氧化铈性能影响的规律 。
3 不同基体上氧化铈纳米涂层的研究 Shi ,DQ[20 ]等研究了 YSZ 单晶基体上的外延二
4 结语 由以上文献分析可以看出 ,有关纳米二氧化铈 (下转第 29 页)
第6期
万润根等 :4Cr5MoSiV1 钢模具离子氮碳共渗技术研究
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3 应用 轴承套圈热挤压模具挤压 20Cr 材料 ,承受较大
载荷和冲击力 ,要求模具具有较高的抗压强度 、耐磨 性 、一定的抗冲击力及较高的抗冷热疲劳性 。该模 具原使用 3Cr2W8V , 采用气体氮碳共渗寿命只有 800 次 ,改用 4Cr5MoSiV1 钢经气体氮碳共渗后寿命 上升到 2 000 次 ,经离子渗氮后为 2 500 次 ,而经离 子氮碳共渗后寿命达到近 4 000 次 。
第 24 卷第 6 期 2003 年 12 月
国外金属热处理 GUOWA I J INSHU RECHUL I
Vol. 24 ,NO. 6 Dec ,2003
纳米二氧化铈的研究现状
福州大学材料研究所 (福州 350002) 王小康 唐 电 张 腾
摘 要 通过文献分析 ,阐述了纳米二氧化铈的制备方法 ,添加物对二氧化铈涂层性能的影响及不同基体上二氧化 铈涂层的研究现状 ,指出了其中的不足 ,并对二氧化铈的研究进行了展望 。 关键词 纳米材料 二氧化铈 涂层
晶二氧化铈粉末 。Hiraห้องสมุดไป่ตู้o . M[6 ] 以含 Ce4 + 的盐和尿 素为原料 ,用水解的方法制备了纳米二氧化铈粉末 , 并研究了尿素浓度 、水浴温度对氧化铈晶体结构和 晶粒大小的影响 。试验表明 ,所制备的氧化铈具有 萤石立方结构 ,当尿素浓度由 Ce4 + 浓度的 2 倍增加 到 8 倍时 ,二氧化铈晶粒大小由 20 nm 减少到 10 nm 。肖楚民 ,潘湛昌等[7 ]采用碳酸氢铵作为沉淀剂 制备了二氧化铈超细粉体 ,同时发现 ,当反应物浓度 为 0. 25～0. 3 mol/ L 、沉淀剂浓度为 0. 2～0. 4 mol/ L 、p H 值为 7～8 、沉淀温度为 60～80 ℃、焙烧温度 为 600 ℃时 ,可制得平均晶粒度小于 20 nm ,分散性 好的二氧化铈超细粉体 。董相廷等[8 ]用溶胶 - 凝胶 法合成了不同粒径的二氧化铈纳米晶 ,所合成的二 氧化铈纳米晶均属于立方晶系 ,二氧化铈纳米粒子 呈球形 ,粒度分布集中 ,粒度随焙烧温度的增加而增 大 。同时 ,纳米粒子越小 ,晶格畸变越大 ,晶粒发育 越不完整 ,衍射强度越低 。 1. 2 二氧化铈涂层的制备
0 前言 由于纳米微粒具有的表面效应、体积效应 、尺寸
效应和宏观隧道效应 ,及其在电子学 、光学 、化工陶 瓷 、生物和医药等领域的广泛应用 ,纳米材料引起了 各国科学家的广泛关注 。纳米氧化物作为纳米材料 中的重要一员 ,在精密陶瓷 、光电池 、磁记录和传感 器 、催化剂 、发光材料等方面有着重要的应用 。因 此 ,人们对纳米氧化物的制备和性能进行了广泛的 研究 。纳米二氧化铈具有晶型单一 ,电学性能和光 学性能良好等优点 , 因此被广泛应用于 SOFCS 电 极 、光催化剂 、防腐涂层 、气体传感器 、燃料电池 、离 子薄膜等方面[1～2 ] 。近年来国内外研究者对纳米二 氧化铈的制备及性能等进行了大量研究 。