[发明专利]一种二氧化铈多晶纳米带的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料制备研究领域，具体说涉及CeO₂多晶纳米带的制备方法。

背景技术

无机物纳米带的制备与性质研究目前是材料科学、化学、凝聚态物理等学科研究的前沿 热点之一。纳米带是一种用人工方法合成的呈带状结构的纳米材料，它的横截面是一个矩形 结构，其厚度在纳米量级，而长度可达几百微米，甚至几毫米。纳米带由于其不同于管、线 材料的新颖结构以及独特的光、电、磁等性能而受到广泛关注。纳米带虽然缺少柱形纳米管 所具有的高结构力，但其生产过程简单可控，且大量生产时能够保证材料结构均一，基本没 有缺陷，因而引起人们的高度重视。

纳米CeO₂具有广泛的应用，例如，可用于汽车尾气三元净化催化剂、电子陶瓷、固体电 解质和紫外线吸收剂。CeO₂对玻璃等有较好的抛光作用，纳米CeO₂则有较高的抛光精密度， 已用于液晶显示、硅单晶片、玻璃存储等的精密抛光。纳米级CeO₂可以提高PVC建材的耐候 性。总之，纳米CeO₂的应用才刚刚开始，而且集中在高科技新材料领域，附加值高，应用面 广，潜力巨大，商业前景十分看好。

纳米CeO₂粒子的制备方法很多，如沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、胶溶法、微乳液法、 室温固相法、微波加热法、水解法等。不同方法所制备的纳米CeO₂粒子的大小、形貌、团聚 状态不同。人们也采用不同方法制备了准一维纳米材料，如纳米管、纳米线、纳米纤维和纳 米带。Dengsong Zhang，et al采用以碳纳米管为模板，合成了CeO₂纳米管(Journal of Solid State  Chemistry，2007，180(2)，654-660)；Ku-Lu Yu，et al采用在阳极氧化铝膜中制备了CeO₂纳米管 (Materials Science and Engineering：B，2007，139(2-3)，197-200)；Chengsi Pan，et al采用在CTAB 辅助下，利用水热法合成了CeO₂纳米片、纳米管和纳米棒(Journal of Solid State Chemistry： 2008，181(6)，1298-1306)；杨儒等，在低温水热条件下，在十八胺分子模板导向下合成了多层 有序排列的CeO₂纳米管状结构(无机化学学报，2004，20(2)，152-158)。Li Yingying，et al采用水 热法制备了CeO₂纳米线(Physica E：Low-dimensional Systems and Nanostructures，2009，41(8)， 1550-1553)；G.S.Wu，et al采用多孔阳极氧化铝为模板与溶胶-凝胶法相结合的方法制备了 CeO₂纳米线(Materials Research Bulletin，2004，39(7-8)，1023-1028)；Ren-Jiang La，et al在阳极 氧化铝膜中合成了CeO₂有序纳米线阵列(Materials Science and Engineering A，2004，368(1-2)， 145-148)；Dengsong Zhang，et al采用乙二醇回流法制备了碳纳米管/CeO₂核壳结构纳米线 (Applied Surface Science，2009，255(11)，5789-5794)；Lai Yan，et al采用在有机表面活性剂帮助 下，利用醇热法制备了大量的CeO₂纳米线(Physica B：Condensed Matter，2007，390(1-2)，59-64)； 邵长路等报道了采用静电纺丝技术制备了CeO₂纳米纤维(Thin Solid Films，2005，478(1-2)， 228-231)；董相廷等报道了采用静电纺丝技术制备了CeO₂多孔空心纳米纤维(Journal of Rare  Earths，2008，26(6)，664-669)。Li Guo-Ren，et al报道了用电化学沉积法在Cu基板上制备了 CeO₂纳米带(Electrochemistry Communications，2008，10(1)，80-84)；Fubo Gu，et al采用反相微 乳液法制备了CeO₂纳米带、纳米棒和纳米纤维(Materials Science and Engineering：B，2007， 139(1)，62-68)；王孙昊等采用Ce(NO₃)₃·6H₂O为原料，尿素为沉淀剂，聚乙二醇为表面活性剂， 利用微波均相法制备了氧化铈纳米带(中国粉体技术：2009，15(5)，46-48)。