CN100374374C - 一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法 - Google Patents

一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100374374C
CN100374374C CNB2005101325232A CN200510132523A CN100374374C CN 100374374 C CN100374374 C CN 100374374C CN B2005101325232 A CNB2005101325232 A CN B2005101325232A CN 200510132523 A CN200510132523 A CN 200510132523A CN 100374374 C CN100374374 C CN 100374374C
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
cerium
specific surface
surface area
ammonium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2005101325232A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1785815A (zh
Inventor
李梅
柳召刚
胡艳宏
王秀江
史振学
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inner Mongolia University of Science and Technology
Original Assignee
Inner Mongolia University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inner Mongolia University of Science and Technology filed Critical Inner Mongolia University of Science and Technology
Priority to CNB2005101325232A priority Critical patent/CN100374374C/zh
Publication of CN1785815A publication Critical patent/CN1785815A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100374374C publication Critical patent/CN100374374C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明涉及一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法，属于稀土化合物的制备技术领域。特点是：先制备含有铈离子的盐溶液A，在该溶液中加入表面活性剂F和添加剂T，形成溶液C，取一种或两种以上沉淀剂溶于水，形成溶液D，将溶液C和D混合，进行化学反应，反应时间为10～200分钟，调节反应悬浮液终点pH值为5～10，生成沉淀物，生成的沉淀物再经搅拌10～100分钟，过滤、洗涤、干燥该沉淀物，在400～1000℃下灼烧2～10小时，其升温速度是每小时升温50～500℃，可得到比表面积大于100m2/g的纳米氧化铈。本发明采用可工业化的共沉淀方法进行沉淀，经干燥、焙烧制成品。成品比表面积大，粒径小，成本较低。同时用工业碳酸铈、工业碳铵、工业氨水、工业草酸等为原料，适合工业化生产。

Description

一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法
一、技术领域：
本发明涉及一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法，属于稀土化合物的制备技术领域。
二、背景技术：
近年来，随着科学技术的不断发展，世界各国都在积极开展新材料的研究，材料的研究向着极限状态发展，稀土粉体材料则要求具有高的均一性、填充性、分散性和反应操作性等，而大比表面积稀土氧化物由于具有特殊的性能，愈来愈受到人们的重视，尤其是大比表面积氧化铈已成为近年来研究的热点，大比表面积氧化铈主要用于催化材料等，而这些催化材料主要用于汽车尾气净化、催化燃烧、污水处理、空气净化等能源环境方面，随着世界环境的日益恶化，人们对氧化铈催化剂的需求也越来越多，而由于比表面积增大，能够提高催化剂的催化能力，因此高比表面积氧化铈制备的研究已成为人们关注的热点。
然而，目前稀土氧化物的工业制备普遍采用草酸盐、碳酸盐等在600~1000℃热分解而成，由此得到的氧化铈的比表面积仅为2~10m2/g，无法满足催化材料对产品性能的要求。
中国专利CN1043216是通过采用肼或肼化合物作为添加剂，制备大比表面积稀土氧化物(包括氧化铈)。首先合成含肼的稀土草酸盐，再由含肼稀土草酸盐热分解来制得稀土氧化物，其比表面积可达5~10m2/g。
中国稀土学报.1996，14(4)：372~375中报道了采用过氧化氢一氨水沉淀法制备氧化铈超微粉末，控制适当的条件可制得粒径范围在5~13nm，250℃焙烧比表面积为118m2/g的CeO2超微粉末，但此方法，后处理困难，不适合工业化生产。
南京大学学报.1999，35(4)：486~490中报道了以柠檬酸为配体的溶胶-凝胶法制备CeO2超细粒子，320℃焙烧2h比表面积为57m2/g，平均粒径为10nm；南京大学学报.2000，36(1)：100~103中报道了用冰冻脱水法制备CeO2超细粒子，200℃焙烧5h比表面积为89m2/g，平均粒径为7nm，用尿素水解法制备CeO2超细粒子，400℃焙烧2h比表面积为127m2/g，平均粒径大于500nm，但这些方法都不适合工业化生产。
三、发明内容：
本发明的目的在于提供一种氧化铈的比表面积大，平均粒径小，成本低。可工业化生产的一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法。
本发明的目的由如下技术方案实现：
1)用一种酸溶解铈的碳酸盐或氧化物，或用水溶解铈的硝酸盐、氯化物或硫酸盐制成铈的盐溶液A；
2)该铈盐溶液A中，铈离子的浓度为0.1～2.0mol/l，氢离子浓度为0.001～1mol/l；
3)向该铈盐溶液中加入分散剂F，分散剂F的加入量是氧化铈重量的2～15％，形成溶液B；
4)向B溶液中加入添加剂T，添加剂T是氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、柠檬酸铵、酒石酸铵、醋酸铵、水杨酸铵中的一种或一种以上的化合物，添加剂T的加入量是：MCe/MT＝0.2～4摩尔比，形成溶液C；
5)取一种或两种以上沉淀剂溶于水，沉淀剂是氨水、碳铵、尿素、碱金属的氢氧化物或碱金属的碳酸盐或碱金属的酸式碳酸盐，制成浓度为0.1～7mol/l的水溶液D；
6)将溶液C与溶液D混合进行化学反应，反应时间为10～200分钟，控制反应终点的pH值为5～10；
7)化学反应后生成的沉淀物再搅拌10～100分钟；
8)该沉淀物经过滤、洗涤、干燥，得到氧化铈的前驱体E；
9)该前驱体E在400～1000℃下灼烧2～10小时，其升温速度是每小时升温50～500℃，即得到高比表面积纳米氧化铈产品。
用硝酸溶解铈的碳酸盐或氧化物，或用水溶解铈的硝酸盐，得到的盐溶液A为硝酸盐溶液。
本发明的优点：制备高比表面积纳米氧化铈，制备含有铈离子的盐溶液A，在该溶液中加入表面活性剂F和添加剂T，形成溶液C，取一种或两种以上(包含两种)的沉淀剂溶于水，形成溶液D，将溶液C和D混合，进行化学反应，反应时间为10~200分钟，然后调节反应悬浮液终点的pH值为5~10，生成沉淀物，化学反应后生成的沉淀物再经搅拌10~100分钟，然后过滤、洗涤、干燥该沉淀物，最后在400~1000℃下灼烧2~10小时，其升温速度是每小时50~500℃，可得到比表面积大于100m2/g的纳米氧化铈。本发明同时用工业碳酸铈、工业碳铵、工业氨水、工业草酸等为原料，适合工业化生产，同时此方法的成本较低。
四、附图说明：
图1为本发明高比表面积纳米氧化铈透射电镜图；
五、具体的实施方式：
实施例1：
将5.2kg碳酸铈(CeO2≥45％)用2.91LHNO3溶解，并加12.69L去离子水制成溶液A，在其中加46.8g聚乙二醇，再加1.65kg柠檬酸铵成溶液C。取26.6L1.5mol/L的NH4HCO3成溶液D。然后在搅拌的情况下，将溶液C滴加到溶液D中，在滴加过程中，溶液D的pH值不断降低，待溶液C滴完后，滴加氨水溶液至反应体系的pH值为6.5±0.5；此时生成白色沉淀，再搅拌该沉淀0.5小时，将沉淀过滤，并用去离子水洗涤3~4次，然后将沉淀置于80℃静态空气中干燥12小时，再在450℃焙烧2小时，升温速度为200℃/小时，产品为氧化铈，比表面积是122.6m2/g(BET法测得)，其粒度为20～70nm。
实施例2：
将2.1kg Ce(NO3)3·6H2O和4.83L去离子水制成溶液A，在其中加24.9g聚乙二醇，再加0.207kg氯化铵成溶液C。取12.1L1.2mol/L的NaHCO3成溶液D。然后在搅拌的情况下，将溶液D滴加到溶液C中，在滴加过程中，溶液C的pH值不断增大，待溶液D滴完后，滴加氨水溶液至反应体系的pH值为6.5±0.5；此时生成白色沉淀，再搅拌该沉淀0.5小时，将沉淀过滤，并用去离子水洗涤3~4次，然后将沉淀置于100℃静态空气中干燥12小时，再在480℃焙烧2小时，升温速度为150℃/小时，产品为氧化铈，比表面积是110.8m2/g(BET法测得)，其粒度为40～70nm。
实施例3：
将1.2kg氧化铈(CeO2≥99％)用1.49LHNO3溶解，并加4.51L去离子水制成溶液A，在其中加48g聚乙二醇，再加0.891g酒石酸铵成溶液C。取10.5L2.0mol/L的NaOH成溶液D。然后在搅拌的情况下，将溶液D滴加到溶液C中，在滴加过程中，溶液C的pH值不断增大，待溶液D滴完后，滴加氨水溶液至反应体系的pH值为6.5±0.5；此时生成白色沉淀，再搅拌该沉淀0.3小时，将沉淀过滤，并用去离子水洗涤3~4次，然后将沉淀置于120℃静态空气中干燥6小时，再在420℃焙烧2小时，升温速度为200℃/小时，产品为氧化铈，比表面积是145.2m2/g(BET法测得)，其粒度为20～50nm(见附图1)。

Claims (2)

1.一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法，其特征在于：
1)用一种酸溶解铈的碳酸盐或氧化物，或用水溶解铈的硝酸盐、氯化物或硫酸盐制成铈的盐溶液A；
2)该铈盐溶液A中，铈离子的浓度为0.1～2.0mol/l，氢离子浓度为0.001～1mol/l；
3)向该铈盐溶液中加入分散剂F，分散剂F的加入量是氧化铈重量的2～15％，形成溶液B；
4)向B溶液中加入添加剂T，添加剂T是氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、柠檬酸铵、酒石酸铵、醋酸铵、水杨酸铵中的一种或一种以上的化合物，添加剂T的加入量是：MCe/MT＝0.2～4摩尔比，形成溶液C；
5)取一种或两种以上沉淀剂溶于水，沉淀剂是氨水、碳铵、尿素、碱金属的氢氧化物或碱金属的碳酸盐或碱金属的酸式碳酸盐，制成浓度为0.1～7mol/l的水溶液D；
6)将溶液C与溶液D混合进行化学反应，反应时间为10～200分钟，控制反应终点的pH值为5～10；
7)化学反应后生成的沉淀物再搅拌10～100分钟；
8)该沉淀物经过滤、洗涤、干燥，得到氧化铈的前驱体E；
9)该前驱体E在400～1000℃下灼烧2～10小时，其升温速度是每小时升温50～500℃，即得到高比表面积纳米氧化铈产品。
2.根据权利要求1所述的一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法，其特征在于：用硝酸溶解铈的碳酸盐或氧化物，或用水溶解铈的硝酸盐，得到的盐溶液A为硝酸盐溶液。
CNB2005101325232A 2005-08-28 2005-12-26 一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法 Expired - Fee Related CN100374374C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005101325232A CN100374374C (zh) 2005-08-28 2005-12-26 一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200510097765 2005-08-28
CN200510097765.2 2005-08-28
CNB2005101325232A CN100374374C (zh) 2005-08-28 2005-12-26 一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1785815A CN1785815A (zh) 2006-06-14
CN100374374C true CN100374374C (zh) 2008-03-12

Family

ID=36783435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005101325232A Expired - Fee Related CN100374374C (zh) 2005-08-28 2005-12-26 一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100374374C (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101050136B1 (ko) * 2006-11-20 2011-07-19 주식회사 엘지화학 유기용매를 이용한 산화세륨 분말의 제조방법 및 상기분말을 포함하는ｃｍｐ슬러리
CN101386419B (zh) * 2007-09-12 2010-09-29 北京有色金属研究总院 一种复合纳米二氧化铈溶胶的制备方法
CN101386420B (zh) * 2007-09-12 2010-09-22 北京有色金属研究总院 一种复合纳米二氧化铈溶胶
CN101891233A (zh) * 2010-07-12 2010-11-24 南昌大学 一种超细氧化铈的制备方法
CN102060319B (zh) * 2011-01-27 2013-03-13 南昌大学 一种碳酸铈中间体的制备方法
CN102923753B (zh) * 2012-11-05 2015-06-03 昆明理工大学 一种高比表面二氧化铈材料的制备方法
CN103145168A (zh) * 2013-02-28 2013-06-12 瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司 一种粒度可控制备纳米及亚微米CeO2的方法
CN103466680B (zh) * 2013-09-12 2015-03-25 内蒙古科技大学 利用阴离子聚电解质模板调控合成的氧化铈及其制备方法
CN103641146B (zh) * 2013-12-04 2015-08-19 内蒙古科技大学 一种均匀分散的梭形碳酸铈粒子的制备方法
CN103754923B (zh) * 2014-01-28 2016-08-17 内蒙古科技大学 超细氧化铈的制备方法
CN104148116B (zh) * 2014-08-12 2016-05-18 淄博加华新材料资源有限公司 低成本大比表面积氧化铈的制备方法
CN105129834B (zh) * 2015-09-29 2017-08-01 四川省乐山锐丰冶金有限公司 一种纳米级稀土氧化物粉体的制备方法
CN105348584A (zh) * 2015-12-10 2016-02-24 定远县杰仕达体育用品有限公司 一种球类高弹性内胆
CN105348583A (zh) * 2015-12-10 2016-02-24 定远县杰仕达体育用品有限公司 一种球类内胆柔韧抗磨料
CN105348582A (zh) * 2015-12-10 2016-02-24 定远县杰仕达体育用品有限公司 一种球类外皮用橡胶包覆料
CN106044836B (zh) * 2016-07-10 2017-07-07 九江学院 一种二氧化铈微米空心球的制备方法
CN106531454A (zh) * 2016-12-29 2017-03-22 铜陵市胜美达电子制造有限公司 一种耐老化四氧化三钴纳米线碳气凝胶复合超级电容器正极材料及其制备方法
CN108002422B (zh) * 2018-01-31 2020-02-18 益阳鸿源稀土有限责任公司 一种高纯亚微米白色二氧化铈的制备方法
CN108249471A (zh) * 2018-04-20 2018-07-06 内江师范学院 一种制备高比表面积微纳米二氧化铈的方法
CN108238627A (zh) * 2018-04-20 2018-07-03 内江师范学院 高比表面积微纳米二氧化铈的制备方法
CN108975378B (zh) * 2018-05-25 2021-06-22 福建省长汀金龙稀土有限公司 一种氧化镝粉体的制备方法
CN108993471B (zh) * 2018-07-26 2020-12-25 生态环境部华南环境科学研究所 一种负载型纳米氧化铈颗粒催化剂及其制备方法和应用
CN113897177A (zh) * 2021-09-03 2022-01-07 永州市湘江稀土有限责任公司 一种复合氧化物磨粒及其制备方法
CN115159558B (zh) * 2022-07-05 2023-10-03 冕宁县新盛源新材料科技有限公司 一种稀土碳酸盐的沉淀方法
CN115403064B (zh) * 2022-09-20 2023-10-13 中国科学院长春应用化学研究所 一种氧化铈及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04310516A (ja) * 1991-04-05 1992-11-02 Shin Etsu Chem Co Ltd 希土類元素酸化物の製造方法
CN1369460A (zh) * 2002-03-18 2002-09-18 内蒙古工业大学 一种铈锆基复合氧化物的制备方法
CN1394810A (zh) * 2002-06-17 2003-02-05 施越群 纳米氧化镧的制备方法
WO2004085039A1 (fr) * 2003-03-18 2004-10-07 Rhodia Electronics And Catalysis Compositions a base d'un oxyde de cerium, d'un oxyde de zirconium et, eventuellement d'un oxyde d'une autre terre rare, a surface specifique elevee a 1100°c, leur procede de preparation et leur utilisation comme catalyseur
CN1629074A (zh) * 2003-12-15 2005-06-22 内蒙古科技大学 一种制备大颗粒稀土氧化物的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04310516A (ja) * 1991-04-05 1992-11-02 Shin Etsu Chem Co Ltd 希土類元素酸化物の製造方法
CN1369460A (zh) * 2002-03-18 2002-09-18 内蒙古工业大学 一种铈锆基复合氧化物的制备方法
CN1394810A (zh) * 2002-06-17 2003-02-05 施越群 纳米氧化镧的制备方法
WO2004085039A1 (fr) * 2003-03-18 2004-10-07 Rhodia Electronics And Catalysis Compositions a base d'un oxyde de cerium, d'un oxyde de zirconium et, eventuellement d'un oxyde d'une autre terre rare, a surface specifique elevee a 1100°c, leur procede de preparation et leur utilisation comme catalyseur
CN1629074A (zh) * 2003-12-15 2005-06-22 内蒙古科技大学 一种制备大颗粒稀土氧化物的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
柠檬酸络盐沉淀法制备超细氧化铈. 周新木.中国稀土学报，第20卷第专辑期. 2002 *
铈基氧化物粉体的湿化学法制备及用途. 柳召刚等.湿法冶金，第23卷第4期. 2004 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1785815A (zh) 2006-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100374374C (zh) 一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法
CN100396616C (zh) 一种高比表面积纳米铈锆复合氧化物的制备方法
CN106311190B (zh) 多孔锰系锂离子筛吸附剂的制备方法
CN105621473B (zh) 纳米氧化亚铜颗粒的制备方法以及形貌和粒径调控方法
CN101024513B (zh) 铈-锆复合氧化物的制造方法
CN104174864B (zh) 一种纳米或亚微米级银颗粒粉的制备方法
US20080050593A1 (en) Porous zirconia powder and production method of same
CA3132392C (en) Rare-earth-manganese/cerium-zirconium-based composite compound, method for preparing same and use thereof
CN103663562B (zh) 一种低温制备微纳米钨酸铋的方法
CN101407330B (zh) 氧化铈纳米棒的制备方法
CN105339307A (zh) 氧化锆系多孔体及其制造方法
CN100348496C (zh) 一种低松装比重、大比表面稀土氧化物reo及其制备方法
CN104874397A (zh) 一种二氧化锰载银纳米粒子材料的制备方法和应用
JP6850043B2 (ja) 二次元シート状Ｃｕ−ＭＯＦ材料を調製する方法
CN102627330A (zh) 纳米四氧化三锰的制备方法
CN102134088B (zh) 具有高比表面积羽毛状大颗粒铈基复合氧化物粉体及其制备方法
CN104528799A (zh) 一种镁基稀土六铝酸盐超细粉体的制备方法
CN102303906B (zh) 一种制备三维有序大孔BiVO4的抗坏血酸辅助胶晶模板法
CN102515244A (zh) 一种空心氧化亚铜纳米材料及其制备方法
CN101381092A (zh) 一种大粒度、大比表面积球形氧化钇的制备方法
CN102134089B (zh) 一种具有纺锤状大尺度铈基复合氧化物粉体及其制备方法
CN104944458A (zh) 一种水溶性铈前驱体制备多孔铈基氧化物方法
CN103145168A (zh) 一种粒度可控制备纳米及亚微米CeO2的方法
CN111137927A (zh) 一种钴酸镍铜纳米颗粒的制备方法及其在催化氨硼烷水解产氢上的应用
CN104310455A (zh) 一种氧化铈纳米片的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080312

Termination date: 20131226