水热法合成Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(1.95)及其光催化性质研究

采用水热法合成了花状Ce0.9Gd0.1O1.95纳米粉,通过X射线衍射、红外光谱、场发射扫描电子显微镜测试手段对产物进行了表征,探讨了其生长机制,以亚甲基蓝的光降解为模型反应,研究其光催化性能。结果表明,以甲酸为介质,110℃的水热条件下合成的纳米Ce0.9Gd0.1O1.95颗粒经800℃煅烧后具有萤石结构,平均晶粒尺寸为21.6 nm,花状形貌;由于Gd3+的掺杂,纳米Ce0.9Gd0.1O1.95对亚甲基蓝紫外光催化性能强于未掺杂的CeO2。该合成方法简单易行,对纳米Ce0.9Gd0.1O1.95的形貌控制起到了启示作用,所得的花状纳米Ce0.9Gd0.1O1.95在光催化领域有着重要应用价值。

Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(1.95)纳米粉的合成研究

分别采用柠檬酸-硝酸盐法,甘氨酸-硝酸盐法,碳酸盐共沉淀法制备了Ce0.9Gd0.1O1.95粉体。利用XRD、TG-DTA和FI-IR对粉体进行了表征,探讨了合成方法和烧结温度对掺杂CeO2米粉体粒径的影响。结果表明,烧结温度对粉体的粒径大小有较大的影响,采用碳酸盐共沉淀法合成的样品于500℃下焙烧2 h后合成的掺杂CeO2粉体的颗粒最小。

纳米Ce_(0.9)Cu_(0.1)O_(2-δ)固溶体的制备、表征和CO低温氧化性能

采用改进的柠檬酸溶胶-凝胶法(即前驱体先在N2气氛下高温预处理)制备了高比表面积纳米Ce0.9Cu0.1O2-δ固溶体。采用XRD、TEM和Raman等对催化剂进行表征,并考察了它们的低温CO氧化性能。研究结果表明,改进的柠檬酸溶胶-凝胶法可以制得晶相比较完整的Ce0.9Cu0.1O2-δ固溶体,晶粒小于10 nm,明显小于常规方法制得的样品。随着样品焙烧温度的提高,表征氧缺位的600 cm-1左右Raman峰的位置向高波数方向迁移。采用改进方法制得的Ce0.9Cu0.1O2-δ固溶体具有更高的CO氧化活性,其原因归结为晶粒的减小,容易形成氧缺位和表面高分散CuO的增加,从而促进了CO的氧化。

凝胶注模工艺制备Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(2-δ)粉体及性能研究

采用凝胶注模工艺制备了Ce0.9Gd0.1O2-δ(GDC)粉体,对其性能进行了TG-DSC、XRD、TEM和粒度等表征,分别与同等原料采用传统固相合成工艺制备的粉体,与不同原料同种凝胶注模工艺制备的粉体进行了性能比较。采用不同压力成型了坯体,在1350℃烧结得到瓷体,对粉体的烧结性能和瓷体的电导性能进行了表征。结果表明:采用凝胶注模工艺在600℃就能获得纯相GDC粉体,比固相反应合成GDC粉体温度降低400℃;相比以氧化物为原料合成的粉体,以硝酸盐为原料采用凝胶注模工艺合成的粉体有助于氧化钆在氧化铈晶格中的固溶;在1350℃烧结获得相对密度为96.5%瓷体,600℃电导率为0.0258S/cm,满足中温电解质材料对电导率的要求。