[发明专利]一种纳米二氧化铈水相分散体的制备方法及应用

权利要求书

1.一种纳米二氧化铈水相分散体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将铈盐前驱体溶于有机溶剂中，得到料液A；

S2、将有机溶剂与碱溶液混合，得到料液B；

S3、将表面活性剂溶于有机溶剂中，得到料液C

S4、开启超重力反应器；

S5、将料液A和料液B同时泵导入到超重力反应器混合，得到反应液；

S6、将反应液转移至第二反应器中与氧化剂进行氧化反应，直至反应液变为黄色；

S7、将料液C加入到变色后的反应液中混合进行改性，并对其陈化处理，得到纳米二氧化铈颗粒；

S8、将纳米二氧化铈颗粒离心、洗涤，分散在水中，制得纳米二氧化铈水相分散体。

2.根据权利要求1所述的纳米二氧化铈水相分散体的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述铈盐前驱体选自于下列物质中的一种或者多种：四水合硫酸铈、八水合硫酸亚铈、七水合氯化铈、六水合硝酸铈、醋酸铈水合物、硝酸铈铵；

优选地，步骤S1中，所述料液A中，铈盐前驱体的浓度为10-50wt％；

优选地，步骤S1中，所述料液A中还包括掺杂金属盐；所述掺杂金属盐选自下列物质中的一种或者多种：硝酸镧、硝酸钆、硝酸铈、硝酸钇、硝酸钕、硝酸钪、三氯化铁、氯金酸、氯钯酸钠、四氯化铂、四水合氯化亚铁、六水合三氯化铁、七水合硫酸亚铁；

优选地，步骤S1中，所述掺杂金属盐占铈盐前驱体摩尔百分比为1～20％；更优选地，步骤S1)中，所述掺杂金属盐占铈盐前驱体摩尔百分比为3～15％；最优选地，步骤S1)中，所述掺杂金属盐占铈盐前驱体摩尔百分比为5～10％。

3.根据权利要求1所述的纳米二氧化铈水相分散体的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述碱选自下列物质中的一种或者多种：氢氧化钠、氢氧化钾、氨水；

优选地，步骤S2中，所述料液B中，碱浓度为1-98wt％；更优选地，所述碱浓度为1-30wt％。

4.根据权利要求1所述的纳米二氧化铈水相分散体的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述表面活性剂选自以下物质中的一种或者多种：月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、十六烷基三甲基溴化铵、油酸、油酸钠、聚乙二醇、柠檬酸、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠；

优选地，步骤S1、S2和S3中，所述有机溶剂选自下列物质中的一种或者多种：甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇、丙醇、正丁醇、2-丁醇、苯甲醇、正己烷、环己烷、甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷。

5.根据权利要求1所述的纳米二氧化铈水相分散体的制备方法，其特征在于：步骤S4中，反应器内温度为20-70℃；更优选地，反应器内温度为25-65℃；最优选地，反应器内温度为30-55℃；

优选地，步骤S4中，所述超重力反应器选自超重力旋转填充床反应器、折流式超重力旋转床反应器、螺旋通道超重力旋转床反应器、定-转子超重力旋转床反应器或者旋转碟片超重力旋转床反应器；优选地，所述超重力反应器的转子转速为300-2500rpm；更优选地，所述超重力反应器的转子转速为500-1500rpm。

6.根据权利要求1所述的纳米二氧化铈水相分散体的制备方法，其特征在于：步骤S5中，所述料液A进料流率为90-180mL/min；料液B进料流率为90-180mL/min，料液A与料液B进料流率之比为1:0.5-1:2；

优选地，步骤S6中，所述氧化剂选自下列物质中的一种或多种：浓硫酸、硝酸、过氧化氢水溶液、过氧乙酸；加入方式为直接加入，或与溶剂混合后再加入到反应液中；所用溶剂为水、有机溶剂、有机溶剂和水的混合物或不同有机溶剂的混合物；有机溶剂选自下列物质中的一种或多种：甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、新戊醇、乙二醇、丙三醇、甲酸、乙酸、正丁酸、苯甲酸；所述氧化反应温度为10～80℃；更优选地，所述氧化反应温度为20～70℃。