[发明专利]一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料及其制备方法

权利要求书

1.一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料，其特征在于，其化学组成为Ce_xM_yO_zF_w，其中M为二价碱土金属和非铈稀土金属中的至少一种，0.8≤x＜1，0＜y≤0.2，1.65≤z＜2，0＜w≤0.3，且化学式Ce_xM_yO_zF_w满足电荷平衡。

2.根据权利要求1所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料，其特征在于，M为非铈稀土元素中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料，其特征在于，M为周期表ⅡA族元素中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料，其特征在于，M为镧、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料，其特征在于，M为锶和钡中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料，其特征在于，0.85≤x＜1，0＜y≤0.15，1.75≤z＜2，0＜w≤0.2。

7.根据权利要求1-6中的任一项所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料，其特征在于，其晶粒尺寸D50≤1微米。

8.根据权利要求1-6中的任一项所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料，其特征在于，其晶粒尺寸D50为1～200nm。

9.根据权利要求1-6中的任一项所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料，其特征在于，其对波长280～400nm的紫外线的吸收率大于90％，可见光可完全透过。

10.根据权利要求1-6中的任一项所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料，其特征在于，其对蓖麻油的氧化催化活性较同样条件下制备的纯氧化铈的氧化催化活性而言，氧化催化活性降低30％以上。

11.一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料的制备方法，其具体步骤如下：

(1)将铈盐溶液与掺杂金属化合物按化学计量比配比混合，搅拌均匀，得到金属离子混合溶液；

(2)将沉淀剂溶液与氟化剂按化学计量比配比混合均匀，得含氟沉淀剂混合溶液；

(3)将步骤(1)中的金属离子混合溶液匀速加入(2)的混合溶液中，搅拌，沉淀完全后陈化，形成浆料；

(4)将步骤(3)中所得浆料过滤，洗涤，干燥，焙烧，冷却至室温，即得共掺杂的纳米氧化铈粉体。

12.根据权利要求11所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的铈盐溶液是硝酸铈、硝酸铈铵、硫酸铈、硫酸铈铵、氯化铈和醋酸铈中的至少一种，浓度为0.1～1mol/L。

13.根据权利要求11所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的掺杂二价金属或非铈金属元素化合物是硝酸盐、醋酸盐、氯化盐和硫酸盐中的一种。

14.根据权利要求11所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的沉淀剂是碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢铵+氨水、草酸溶液中的一种，浓度为0.5～2mol/L。

15.根据权利要求11所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的沉淀剂的量为理论量的1～4倍。

16.根据权利要求11所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的氟化剂是氟化铵、氟化氢铵、氢氟酸中的至少一种。

17.根据权利要求11所述的一种掺杂氟离子和金属离子的氧化铈基纳米紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述反应温度为10～95℃，搅拌时间为2～4小时。