高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的制备方法

摘要

本发明涉及一种有序介孔氧化钆掺杂氧化铈(gadolinia doped ceria，GDC)固溶体的制备方法；可以用于固体氧化物燃料电池的电极支撑体。高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)原料的选取；2)GDC前驱体溶胶的制备；3)聚合物溶液的制备；4)将GDC前驱体溶胶倒入聚合物溶液中；5)烘烤；6)当混合溶液变得粘稠时，去掉培养皿盖子，继续反应40-60分钟，得到GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料；7)在氩气气氛下，于600-700℃煅烧2-3小时；8)在空气气氛下，400-500℃煅烧含碳的GDC氧化物固溶体粉末2-3小时，得到高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体。本发明具有结晶度高、比表面积大、规则孔道结构的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的制备方法。这种有序介孔固溶体可以用于固体氧化物燃料电池的电极支撑体。

背景技术

氧化钆掺杂氧化铈(gadolinia doped ceria，GDC)在中温下(500～700℃)离子电导率比固体氧化物燃料电池(SOFC)传统电解质材料氧化依稳定的氧化锆(YSZ)高1～2个数量级，是理想的中、低温固体氧化物燃料电池电解质材料。固体氧化物燃料电池在中、低温下运行可以大大拓宽相应各元件材料的选择范围，减小电池元件之间反应的可能性，将有利于降低成本、提高寿命，但在中、低温下运行会使电极的动力学活性降低，从而影响到电池的性能。因此，必须寻找与氧化钆掺杂氧化铈电解质相匹配的电极材料。最近，为了改善电极的性能，一种离子和电子混合导电的复合电极成为了一个主要的研究热点。例如Ni/GDC复合阳极材料，Ni具有对燃料的催化氧化和电子传导的功能，GDC主要作为Ni的支撑体，并具有离子传导功能。同样的，锰酸镧(LSM)/GDC也被用作阴极材料。这些复合电极的性能与气体三相界面(TPB)长度有很大的关系，TPB长度越长越有利用提高电极的催化速率。这种长的TPB可以通过制备具有均匀有序孔结构的GDC材料来达到。规则的孔道结构，可以提高对催化剂的分散性和稳定性，从而极大地提高催化活性。因此如何制备出具有大比表面积、规则孔道结构、稳定性高的GDC孔材料成为研究的焦点。

制备有序介孔结晶GDC氧化物固溶体主要采用软、硬模板法，软模板法采用有机嵌段共聚物作为结构引导试剂，通过在空气中煅烧去除模板得到介孔结构的GDC氧化物固溶体，但是这种方法很难得到高结晶的GDC氧化物固溶体，因为在很高温度下去除模板可能会导致介孔的坍塌。硬模板法是使GDC氧化物前驱体渗透进入有序介孔硅或炭的硬模板中，然后在高温下去除模板，可以得到高结晶的介孔GDC氧化物固溶体，并且介孔不容易坍塌，但是这种方法费时，程序复杂，很难控制，取得理想的硬模板也比较难，并且很难让GDC氧化物前驱体填充所有的孔。因此，探索一种简单可行的高结晶有序介孔GDC氧化物固溶体的制备方法势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的制备方法，该方法制备的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的结晶度高、比表面积大，并且工艺简单。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)原料的选取：

按各原料所占重量份数为：

乙酰丙酮铈水合物     1.5-2.5，

乙酰丙酮钆水合物     0.35-0.45，

甲醇                 20-30，

N，N-二甲基甲酰胺                0.3-0.5，

四氢呋喃                         3.0-4.0，

氯仿                             5.0-6.0，

聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物 0.5，

称量乙酰丙酮铈水合物、乙酰丙酮钆水合物、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿、聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，备用；

2)GDC前驱体溶胶的制备：在装有电磁搅拌的三口烧瓶中加入乙酰丙酮铈水合物(Ce(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O)、乙酰丙酮钆水合物(Gd(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O)、甲醇和N，N-二甲基甲酰胺(加去离子水或不加去离子水；加去离子水时，去离子水所占重量份数为0.2-0.4)，室温搅拌1-2小时，得到GDC前驱体溶胶，静置备用；

3)聚合物溶液的制备：将四氢呋喃和氯仿混合，得到四氢呋喃和氯仿的混合溶剂；向四氢呋喃和氯仿的混合溶剂中加入聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，在65-70℃溶解1小时，然后冷却到室温，得到聚合物溶液；

4)将GDC前驱体溶胶倒入聚合物溶液中，室温混合1小时，得到混合溶液；

5)将混合溶液倒入玻璃培养皿中，盖上培养皿盖子后放入烘箱，在65-70℃下烘24小时(凝胶化脱水脱醇)；

6)当混合溶液变得粘稠时，去掉培养皿盖子，继续反应40-60分钟(凝胶化反应)，得到GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料；

7)将GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料转移至高温炉，在氩气气氛下，于600-700℃煅烧2-3小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到含碳的GDC氧化物固溶体粉末；

8)在空气气氛下，400-500℃煅烧含碳的GDC氧化物固溶体粉末2-3小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体。

所述步骤1)中的原料还包括去离子水，去离子水所占重量份数为：0.2-0.4；去离子水在步骤2)中与乙酰丙酮铈水合物、乙酰丙酮钆水合物、甲醇和N，N-二甲基甲酰胺一起搅拌。

所述的乙酰丙酮铈水合物、乙酰丙酮钆水合物的分子式中的含水量x＝3-4；

所述的甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿均为分析纯，纯度大于98wt％；

所述的聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物数均分子量为50.5×10³，分子量分布为1.05，聚氧化乙烯链段的重量百分数为15wt％。

所述的聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物(聚合物PI-PEO)从加拿大的Polymer Source，Inc.(Montreal，Canada)直接购买，http://www.polymersource.com/。

本发明采用具有低水解活性的乙酰丙酮铈、乙酰丙酮钆作为溶胶-凝胶的前驱体，采用两亲的聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物作为GDC氧化物制备的结构引导试剂，通过自组装的方式，GDC氧化物前驱体选择溶胀在亲水的聚氧化乙烯链段，然后通过两步煅烧工艺去除聚合物结构引导试剂，煅烧过程中形成的坚固的无定形碳能有效地支撑介孔GDC氧化物固溶体的墙，防止了在高温时GDC氧化物固溶体介孔的坍塌，因此采用本方法可以得到高结晶的有序介孔GDC氧化物固溶体。

本发明采用具有低水解活性的乙酰丙酮铈水合物、乙酰丙酮钆水合物作为GDC溶胶-凝胶的前驱体，采用两亲的聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物作为GDC氧化物制备的结构引导试剂，通过自组装的方式，GDC氧化物前驱体选择溶胀在亲水的聚氧化乙烯链段，然后通过两步煅烧工艺去除聚合物结构引导试剂，在氩气气氛下的模板去除过程中，聚氧化乙烯链段很容易分解)，但是聚异戊二烯比较稳定，它将转化为坚固的无定形碳，这个原位碳能有效地支撑介孔GDC氧化物固溶体的墙，防止在高温时GDC氧化物固溶体介孔的坍塌，因此采用本方法可以得到高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体。

与现有的方法比较，本发明具有如下的优点：

1)本发明制备的高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体，相对于软模板法，结晶度高，并且具有大比表面积、规则孔道结构(即介孔有序)、稳定性高。

2)本发明制备的高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体，相对于硬模板法，具有工艺简单，易于控制。

本发明制备的高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体可以用于固体氧化物燃料电池的电极支撑体。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的制备方法，它包括如下步骤：

1)原料的选取：

按各原料所占重量为：

乙酰丙酮铈水合物                 1.554，

乙酰丙酮钆水合物                 0.355，

甲醇                             25.37，

N，N-二甲基甲酰胺                0.415，

四氢呋喃                         3.0，

氯仿                             5.0，

聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物 0.5，

称量乙酰丙酮铈水合物、乙酰丙酮钆水合物、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿、聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，备用；

2)GDC前驱体溶胶的制备：在装有电磁搅拌的三口烧瓶中加入乙酰丙酮铈水合物(Ce(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O，x＝3)、乙酰丙酮钆水合物(Gd(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O，x＝3)、甲醇和N，N-二甲基甲酰胺(不加去离子水)，室温搅拌1小时，得到稳定的GDC前驱体溶胶，静置备用；

3)聚合物溶液的制备：将四氢呋喃和氯仿混合，得到四氢呋喃和氯仿的混合溶剂；向四氢呋喃和氯仿的混合溶剂中加入聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，在65℃溶解1小时，然后冷却到室温，得到清澈的聚合物溶液；

4)将GDC前驱体溶胶倒入聚合物溶液中，室温混合1小时，得到混合溶液；

5)将混合溶液倒入玻璃培养皿中，盖上培养皿盖子后放入烘箱，在65℃下烘24小时(凝胶化脱水脱醇)；

6)当混合溶液变得粘稠时，去掉培养皿盖子，继续反应40分钟(凝胶化反应)，得到GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料；

7)将GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料转移至高温炉，在氩气气氛下，于600℃煅烧2小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到含碳的GDC氧化物固溶体粉末；

8)在空气气氛下，400℃煅烧含碳的GDC氧化物固溶体粉末2小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体。

得到的高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的基本物理性能测试结果如表1。

实施例2：

制备方法同实施例1，仅把实施例1的不加去离子水增加为加去离子水0.315g。去离子水在步骤2)中与乙酰丙酮铈水合物、乙酰丙酮钆水合物、甲醇和N，N-二甲基甲酰胺一起搅拌。得到的高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的基本物理性能测试结果如表1。

实施例3：

高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的制备方法，它包括如下步骤：

1)原料的选取：

按各原料所占重量份数为：

乙酰丙酮铈水合物                    1.554，

乙酰丙酮钆水合物                    0.355，

甲醇                                25.37，

N，N-二甲基甲酰胺                   0.415，

去离子水                            0.315，

四氢呋喃                            4.0g，

氯仿                                6.0g，

聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物    0.5g，

称量乙酰丙酮铈水合物、乙酰丙酮钆水合物、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿、聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，备用；

2)GDC前驱体溶胶的制备：在装有电磁搅拌的三口烧瓶中加入乙酰丙酮铈水合物(Ce(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O，x＝3)、乙酰丙酮钆水合物(Gd(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O，x＝3)、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺和去离子水，室温搅拌2小时，得到稳定的GDC前驱体溶胶，静置备用；

3)聚合物溶液的制备：将四氢呋喃和氯仿混合，得到四氢呋喃和氯仿的混合溶剂；向四氢呋喃和氯仿的混合溶剂中加入聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，在70℃溶解1小时，然后冷却到室温，得到清澈的聚合物溶液；

4)将GDC前驱体溶胶倒入聚合物溶液中，室温混合1小时，得到混合溶液；

5)将混合溶液倒入玻璃培养皿中，盖上培养皿盖子后放入烘箱，在70℃下烘24小时(凝胶化脱水脱醇)；

6)当混合溶液变得粘稠时，去掉培养皿盖子，继续反应50分钟(凝胶化反应)，得到GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料；

7)将GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料转移至高温炉，在氩气气氛下，于600℃煅烧2小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到含碳的GDC氧化物固溶体粉末；

8)在空气气氛下，400℃煅烧含碳的GDC氧化物固溶体粉末2小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体。

得到的高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的基本物理性能测试结果如表1。

实施例4：

高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的制备方法，它包括如下步骤：

1)原料的选取：

按各原料所占重量份数为：

乙酰丙酮铈水合物                   1.554，

乙酰丙酮钆水合物                   0.355，

甲醇                               25.37，

N，N-二甲基甲酰胺                  0.415，

四氢呋喃                           4.0，

氯仿                               6.0，

聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物   0.5，

称量乙酰丙酮铈水合物、乙酰丙酮钆水合物、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿、聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，备用；

2)GDC前驱体溶胶的制备：在装有电磁搅拌的三口烧瓶中加入乙酰丙酮铈水合物(Ce(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O，x＝4)、乙酰丙酮钆水合物(Gd(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O，x＝4)、甲醇和N，N-二甲基甲酰胺(不加去离子水)，室温搅拌1.5小时，得到稳定的GDC前驱体溶胶，静置备用；

3)聚合物溶液的制备：将四氢呋喃和氯仿混合，得到四氢呋喃和氯仿的混合溶剂；向四氢呋喃和氯仿的混合溶剂中加入聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，在68℃溶解1小时，然后冷却到室温，得到清澈的聚合物溶液；

4)将GDC前驱体溶胶倒入聚合物溶液中，室温混合1小时，得到混合溶液；

5)将混合溶液倒入玻璃培养皿中，盖上培养皿盖子后放入烘箱，在68℃下烘24小时(凝胶化脱水脱醇)；

6)当混合溶液变得粘稠时，去掉培养皿盖子，继续反应60分钟(凝胶化反应)，得到GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料；

7)将GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料转移至高温炉，在氩气气氛下，于700℃煅烧2.5小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到含碳的GDC氧化物固溶体粉末；

8)在空气气氛下，500℃煅烧含碳的GDC氧化物固溶体粉末2.5小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体。

得到的高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的基本物理性能测试结果如表1。

实施例5：

高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的制备方法，它包括如下步骤：

1)原料的选取：

按各原料所占重量份数为：

乙酰丙酮铈水合物    1.554，

乙酰丙酮钆水合物    0.355，

甲醇                25.37，

N，N-二甲基甲酰胺   0.415，

四氢呋喃                          3.0，

氯仿                              5.0，

聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物  0.5，

称量乙酰丙酮铈水合物、乙酰丙酮钆水合物、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿、聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，备用；

2)GDC前驱体溶胶的制备：在装有电磁搅拌的三口烧瓶中加入乙酰丙酮铈水合物(Ce(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O，x＝4)、乙酰丙酮钆水合物(Gd(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O，x＝4)、甲醇和N，N-二甲基甲酰胺(不加去离子水)，室温搅拌2小时，得到稳定的GDC前驱体溶胶，静置备用；

3)聚合物溶液的制备：将四氢呋喃和氯仿混合，得到四氢呋喃和氯仿的混合溶剂；向四氢呋喃和氯仿的混合溶剂中加入聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，在70℃溶解1小时，然后冷却到室温，得到清澈的聚合物溶液；

4)将GDC前驱体溶胶倒入聚合物溶液中，室温混合1小时，得到混合溶液；

5)将混合溶液倒入玻璃培养皿中，盖上培养皿盖子后放入烘箱，在70℃下烘24小时(凝胶化脱水脱醇)；

6)当混合溶液变得粘稠时，去掉培养皿盖子，继续反应50分钟(凝胶化反应)，得到GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料；

7)将GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料转移至高温炉，在氩气气氛下，于700℃煅烧3小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到含碳的GDC氧化物固溶体粉末；

8)在空气气氛下，500℃煅烧含碳的GDC氧化物固溶体粉末3小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体。

得到的高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的基本物理性能测试结果如表1。

实施例6：

高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的制备方法，它包括如下步骤：

1)原料的选取：

按各原料所占重量份数为：

乙酰丙酮铈水合物    1.5，

乙酰丙酮钆水合物    0.35，

甲醇                20，

N，N-二甲基甲酰胺   0.3，

去离子水            0.2，

四氢呋喃            3.0，

氯仿                             5.0，

聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物 0.5，

称量乙酰丙酮铈水合物、乙酰丙酮钆水合物、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿、聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，备用；

2)GDC前驱体溶胶的制备：在装有电磁搅拌的三口烧瓶中加入乙酰丙酮铈水合物(Ce(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O，x＝3)、乙酰丙酮钆水合物(Gd(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O，x＝3)、甲醇和N，N-二甲基甲酰胺，加去离子水，室温搅拌1小时，得到GDC前驱体溶胶，静置备用；

3)聚合物溶液的制备：将四氢呋喃和氯仿混合，得到四氢呋喃和氯仿的混合溶剂；向四氢呋喃和氯仿的混合溶剂中加入聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，在65℃溶解1小时，然后冷却到室温，得到聚合物溶液；

4)将GDC前驱体溶胶倒入聚合物溶液中，室温混合1小时，得到混合溶液；

5)将混合溶液倒入玻璃培养皿中，盖上培养皿盖子后放入烘箱，在65℃下烘24小时(凝胶化脱水脱醇)；

6)当混合溶液变得粘稠时，去掉培养皿盖子，继续反应40分钟(凝胶化反应)，得到GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料；

7)将GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料转移至高温炉，在氩气气氛下，于600℃煅烧2小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到含碳的GDC氧化物固溶体粉末；

8)在空气气氛下，400℃煅烧含碳的GDC氧化物固溶体粉末2小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体。

得到的高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的基本物理性能测试结果如表1。

实施例7：

高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的制备方法，它包括如下步骤：

1)原料的选取：

按各原料所占重量份数为：

乙酰丙酮铈水合物    2.5，

乙酰丙酮钆水合物    0.45，

甲醇                30，

N，N-二甲基甲酰胺   0.5，

去离子水            0.4，

四氢呋喃                          4.0，

氯仿                              6.0，

聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物  0.5，

称量乙酰丙酮铈水合物、乙酰丙酮钆水合物、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿、聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，备用；

2)GDC前驱体溶胶的制备：在装有电磁搅拌的三口烧瓶中加入乙酰丙酮铈水合物(Ce(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O，x＝4)、乙酰丙酮钆水合物(Gd(CH₃COCHCOCH₃)₃·xH₂O，x＝4)、甲醇和N，N-二甲基甲酰胺，加去离子水，室温搅拌2小时，得到GDC前驱体溶胶，静置备用；

3)聚合物溶液的制备：将四氢呋喃和氯仿混合，得到四氢呋喃和氯仿的混合溶剂；向四氢呋喃和氯仿的混合溶剂中加入聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物，在70℃溶解1小时，然后冷却到室温，得到聚合物溶液；

4)将GDC前驱体溶胶倒入聚合物溶液中，室温混合1小时，得到混合溶液；

5)将混合溶液倒入玻璃培养皿中，盖上培养皿盖子后放入烘箱，在70℃下烘24小时(凝胶化脱水脱醇)；

6)当混合溶液变得粘稠时，去掉培养皿盖子，继续反应60分钟(凝胶化反应)，得到GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料；

7)将GDC/聚异戊二烯与聚氧化乙烯嵌段共聚物杂化材料转移至高温炉，在氩气气氛下，于700℃煅烧3小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到含碳的GDC氧化物固溶体粉末；

8)在空气气氛下，500℃煅烧含碳的GDC氧化物固溶体粉末3小时(升温速率为20-25℃/分钟)，得到高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体。

得到的高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的基本物理性能测试结果如表1。

表1，高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体的性能测试结果

表1说明本发明实施例1-7得到的高结晶的有序介孔氧化钆掺杂氧化铈固溶体具有结晶度高、比表面积大、规则孔道结构(即介孔有序)的特点。

本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。