溶剂的pH值对水热制备CeO_(2)纳米晶晶化机制的影响

摘要

CeC2 材料在固体燃料电池 ,氧敏元器件应用上已展现出光明前景 ,在汽车尾气吸收装置上有希望得到广泛应用。超细无团聚CeO2 晶粒的制备具有十分重要的意义。CeO2 水热合成虽已有一些报道 ,但其粉末晶粒团聚严重 ,对材料将产生十分不利的影响。而分散良好的纳米CeO2 晶粒的制备目前还不见报道。本文描述了采用氢氧化物为前驱物 ,通过 1 0 0～ 2 45℃的水热晶化反应来制备超细CeO2 晶粒。对水热晶化的温度、时间和溶剂酸碱性与产物晶粒形貌的相互关系进行了研究。发现随着反应条件尤其是溶剂酸碱性的改变 ,产物晶粒形貌将发生很大改变。在酸性条件下 ,随着水热温度升高 ,水热时间延长 ,被合成的CeO2 晶粒稍粗 ,但为单分散颗粒。在较高温度 ,较长时间条件下 ,CeO2 晶粒长成具有一定结晶习性的小晶体。在碱性条件下 ,随着水热温度升高 ,水热时间延长 ,被合成的CeO2 晶粒极细小 ,但相互严重团聚 ,晶粒呈球形 ,无一定的结晶习性。这显示溶剂酸碱性不同 ,水热晶化机制也不同。本文对各种溶剂条件下不同的晶化机制进行了分析研究。认为在碱性条件下 ,晶化机制主要是重结晶 ;而在酸性条件下 ,晶化机制主要是溶解 ,成核和晶体生长。本文运用仲维卓教授提出的负离子配位多面体生长基元理论 。