CN103395818A - 一种介孔氧化铈纳米材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种介孔氧化铈纳米材料及制备方法。即以非离子表面活性剂为模板剂,利用有机硅源和有机高分子聚合物作有机前驱体,无机铈源作无机前驱体,通过蒸发诱导四组分共组装形成有机-无机复合物,然后在高温氮气气氛下碳化形成介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物;进一步在空气中氧化形成介孔二氧化硅/氧化铈复合物;最后通过碱溶液处理除去二氧化硅即得具有有序的孔道结构、较高的热稳定性、高比表面积及较高的孔体积,其比表面积达195-209m2/g,孔径达3.2-3.7nm,孔体积达0.3-0.39cm3/g的介孔氧化铈纳米孔材料,可以承受500-900℃高温。其制备方法具有生产成本低,适合大规模生产的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种介孔氧化铈纳米材料及其制备方法,属于无机纳米材料领域。
背景技术
介孔材料主要是指孔径大小在2-50nm之间,且孔道结构规整均一、排列长程有序、具有特定空间对称性的新型多孔材料。自1992年MCM-41系列介孔氧化硅材料被首次报道以来,介孔材料因其高比表面,孔道形貌排列多样化、孔径尺寸可调以及孔容较大等特点,引起了研究者浓厚的兴趣。
CeO2具有氧化性,有着良好的储氧功能。作为催化剂助剂,对于催化剂性能的改进有着举足轻重的意义。因此,合成介孔氧化铈越来越有现实意义。
目前,制备介孔氧化铈的方法主要有以下几种:
1. 溶胶-凝胶法:溶胶-凝胶法是用液体化学试剂或溶胶为原料,反应物在液相下均匀混合并进行反应,生成物是稳定的溶胶体系,经放置一定时间转变为凝胶,其中含有大量液相,需借助蒸发除去液体介质,而不是机械脱水。
2. 沉淀法:以硝酸铈为铈源,碳酸铵为沉淀剂,CTAB为模板剂,在弱碱条件下,通过控制反应条件和焙烧条件,陈化即可。
3. 水热晶化法:水热晶化法是指加入晶粒到水热反应专用的高压反应釜内进行水热反应,然后过滤,用乙醇洗涤,于120℃干燥10 h,可得到晶型完整的Ce02纳米晶。
杨儒等以非表面活性剂三乙胺和聚乙二醇为模板合成了立方莹石型晶相结构的介孔二氧化铈粉体。实验用非表面活性剂三乙胺及聚乙二醇作模板剂,按Ce02:N(CH3CH2)3=1:2摩尔比加入0.1mol三乙胺搅拌得橙黄色澄清溶液,加热滴加氨水,之后陈化过滤自然干燥得到样品(杨儒,刘建红,李敏 非表面活性剂合成Ce02介孔材料 中国稀土学报 Dec 2004 V0l.22 No.6740-7450)。介孔二氧化铈比表面积高于200m2/g,在一定区域内孔道呈排列有序。孔分布为双孔型分布,除占主导地位的介孔外,还含有少量的微孔,介孔孔径在4.5nm之间,微孔孔径在1~2nm之间,热稳定性可达到600摄氏度左右。
宋晓岚等在2006年采用液相化学沉淀法,以硝酸铈为铈源,碳酸铵为沉淀剂,十六烷基三甲基溴化铵(简称CTAB)为模板剂,在弱碱条件下,通过控制反应条件和焙烧条件,在CTAB与Ce的摩尔比为1:1,分别经过预热,用NaOH调至pH=9,搅拌使其充分反应,经过多次过滤洗涤,干燥过夜,三百摄氏度下焙烧1h得到淡黄色样品(宋晓岚,江楠,曲鹏,何希,杨海平,邱冠周 介孔Ce02的化学沉淀法合成及表征 中国有色金属学报2006年12月第16卷第12期 2127-2131)。介孔CeO2粉末比表面积达132m2/g,其孔径范围2~10nm,平均孔径3.27nm。此样品孔道的有序性不高,呈不规则分布,且热稳定性不高。
综上所述,目前尽管合成介孔氧化铈的方法很多,但其共同的缺点是介孔的热稳定性小、比表面积和孔体积小、孔道有序性差以及孔径大小分布无规律。因此探索一种成本相对较低、操作简单、孔径大小可调、比表面积和孔体积大以及热稳定性好的介孔氧化铈的制备方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的之一是为了解决上述的所得的介孔氧化铈热稳定性差,比表面积小,空隙小,孔径分布无规律等问题而提出一种介孔氧化铈纳米材料的制备方法,该制备方法所得的介孔氧化铈纳米材料具有较高的热稳定性,高比表面积及较高的孔体积,并且制备方法具有成本低廉,操作简单可控,适合大规模生产的特点。
本发明的技术方案
一种介孔氧化铈纳米材料的制备方法,即首先,按质量比计算,即非离子表面活性剂:有机高分子聚合物:有机硅源:无机铈源:溶剂为1:0.5-50:0.1-10:0.1-5:10-50的比例,将非离子表面活性剂、有机硅源、有机高分子聚合物和无机铈源进行混合后通过蒸发诱导进行共组装成有机/无机复合物;
其中非离子表面活性剂为模板剂,有机硅源和有机高分子聚合物作有机前驱体,无机铈源作无机前驱体;
其中所述的非离子表面活性剂为EO20PO70EO20、EO106PO70EO106或EO132PO60EO132;
所述的有机硅源为正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、正硅酸四丙酯或正硅酸四丁酯;
所述的有机高分子聚合物为蔗糖、酚醛树脂、糠醇树脂或呋喃甲醇;
所述的无机铈源为硝酸铈;
所述的溶剂为去离子水、乙醇、甲醇或正己烷;
然后,将上述所得的有机/无机复合物在氮气气氛下控制温度在700-1100℃进行高温焙烧6-20h后,得到介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物;
然后,将上述所得的介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物在空气中控制温度为300-700℃进行焙烧2-12h后以除去介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物中的碳材料,得到介孔二氧化硅/氧化铈复合物;
最后,将介孔二氧化硅/氧化铈复合物与碱溶液按介孔二氧化硅/氧化铈复合物:碱溶液为1g:5-20ml的比例进行混合、搅拌、离心分离、所得的沉淀用去离子水洗涤至洗出液的pH呈中性后,将沉淀控制温度为100℃进行干燥以除去介孔二氧化硅/氧化铈复合物中的二氧化硅,即得介孔氧化铈纳米材料;
所述的碱溶液为质量百分比浓度为1-20%的氢氧化钠或氢氧化锂水溶液。
上述的一种介孔氧化锆纳米材料的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)、将非离子表面活性剂、有机高分子聚合物、有机硅源、无机铈源和溶剂按质量比计算,即非离子表面活性剂:有机高分子聚合物:有机硅源:无机铈源:溶剂为1:0.5-50:0.1-10:0.1-4:10-50的比例进行混合并搅拌溶解,得到均相溶液;
将上述得到的均相溶液控制温度为50-150℃下静置,直至溶剂完全挥发,得到有机/无机复合物;
(2)、将步骤(1)所得的有机/无机复合物置于在氮气气氛中控制升温速率为1℃/min升温至700-1100℃进行高温焙烧6-20h,然后自然冷却至室温,即得介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物,即介孔SiO2/C/CeO2复合物;
(3)、将步骤(2)所得的介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物即介孔SiO2/C/CeO2复合物控制升温速率为2-5℃/min升温至300-700℃后在空气中进行焙烧6-12h,然后自然冷却至室温,即得介孔二氧化硅/氧化铈复合物,即介孔SiO2/CeO2复合物;
(4)、将步骤(3)所得的介孔二氧化硅/氧化铈复合物即介孔SiO2/CeO2复合物与碱溶液按照质量体积比计算,即介孔二氧化硅/氧化铈复合物:碱溶液为1g:5-20ml的比例进行混合后,在20-50℃下搅拌10-20min,然后离心分离,并将所得的沉淀用去离子水继续洗涤至洗出液的pH呈中性后,将沉淀在空气中控制温度为100℃进行干燥,即得介孔氧化铈纳米材料。
上述的所得的一种介孔氧化铈纳米材料具有高度有序的介孔孔道结构,其孔径为3.2-3.7nm,孔体积0.3-0.39cm3/g,比表面积在195-209m2/g之间。
本发明的有益效果
本发明的一种介孔氧化铈纳米材料,由于制备过程中是以非离子表面活性剂为模板剂,利用有机硅源和有机高分子聚合物作有机前驱体,利用无机铈源作无机前驱体,通过蒸发诱导四组分共组装的方法合成而得到的有机/无机复合物,然后在氮气条件下在700-1100℃高温下煅烧得到介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物,然后于300-700℃低温下将其中的碳氧化,因此不会引起介孔氧化铈的孔道坍塌,从而得到具有有序的孔道结构、较高的热稳定性、高比表面积及较高的孔体积,其比表面积达195-209m2/g,孔径达3.2-3.7nm,孔体积达0.3-0.39cm3/g,可以承受500-900℃高温。
另外,本发明的一种介孔氧化铈纳米材料的制备方法,其制备过程中所用的原料易得,操作简单,因此具有生产成本低,适合大规模生产的特点。
附图说明
图1、实施例1中步骤(2)所得的介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物的小角XRD图谱;
图2、实施例1中步骤(3)所得的介孔二氧化硅/氧化铈复合物的小角XRD图谱;
图3、实施例1中步骤(4)所得的介孔氧化铈的小角XRD图谱;
图4、实施例1中步骤(4)所得的介孔氧化铈纳米材料的广角XRD图谱。
具体实施方式
以下通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明,但本发明并不限制本发明。
本发明的各实施例中,如无特别说明,均为常规方法。所述的原材料如无特别说明,均能从公开商业途径购买得到。
本发明各实施例所用的仪器或设备的型号及生产厂家的信息如下:
鼓风干燥箱,型号DHG-9920A,生产厂家上海一恒;
管式炉,型号SL1700Ⅱ型,生产厂家上海升利测试仪器有限公司;
马弗炉,型号DC-B8/11型,生产厂家北京独创科技有限公司。
本发明的介孔氧化铈纳米材料的比表面积、孔体积和孔径的测定采用氮气吸附仪F-Sorb 2400, 北京金埃谱科技有限公司。
实施例1
一种介孔氧化铈纳米材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)、将0.5g非离子表面活性剂、0.25g有机高分子聚合物、0.05g有机硅源、0.05g无机铈源和5g溶剂按质量比计算,即非离子表面活性剂:有机高分子聚合物:有机硅源:无机铈源:溶剂为1:0.5:0.1:0.1:10的比例进行混合并搅拌溶解,得到均相透明溶液;
其中所述的非离子表面活性剂为EO106PO70EO106;
所述的有机硅源为正硅酸四乙酯;
所述的有机高分子聚合物为酚醛树脂;
所述的无机铈源为硝酸铈;
所述的溶剂为乙醇;
将上述所得的均相透明溶液放入结晶皿中后置于通风橱里过夜后,再放入鼓风干燥箱中,控制温度为50℃,时间24h即溶剂乙醇完全挥发,得有机/无机二氧化铈复合物;
(2)、将步骤(1)所得的有机/无机二氧化铈复合物放于管式炉中,在氮气气氛下以1℃/min的速率升温至700℃进行焙烧20h,然后自然冷却至室温,得到黑色的介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物,即介孔SiO2/C/CeO2复合物;
上述所得的黑色的介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物,通过X-射线衍射(XRD)结构分析(X'pert Pro MRD型 荷兰PANalytical公司)介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物的小角XRD图谱,结果如图1所示,从图1可以看出在2斯塔为1-2处有一个明显的衍射峰,证明所得的介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物有有序的介孔结构;
(3)、将步骤(2)所得的黑色的介孔SiO2/C/CeO2复合物置于马弗炉中,控制升温速率为2℃/min从室温升温至300℃进行焙烧12h,然后自然冷却至室温,得到白色的介孔二氧化硅/氧化铈复合物,即介孔SiO2/CeO2复合物;
通过X-射线衍射(XRD)结构分析上述所得的白色的介孔SiO2/CeO2复合物的小角XRD图谱,结果见图2所示,从图2可以看出在2斯塔为1-2处有一个明显的衍射峰,证明所得的介孔二氧化硅/氧化铈复合物具有有序的介孔结构,说明介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物除去碳后,介孔结构没有坍塌;
(4)、将2.5g步骤(3)所得的白色的介孔SiO2/CeO2复合物与50ml碱溶液按照质量体积比计算,即介孔SiO2/CeO2复合物:碱溶液为1g:20ml的比例进行混合后,控制温度为20℃下搅拌15min后离心,所得的沉淀用去离子水洗涤至洗出液的pH呈中性后,将沉淀放入100℃烘箱中干燥24h,即得介孔氧化铈纳米材料;
所述的碱溶液为质量百分比浓度为1%NaOH水溶液。
通过X-射线衍射(XRD)结构分析(X'pert Pro MRD型,荷兰PANalytical公司) 上述所得的介孔氧化铈纳米材料的小角XRD图谱,结果见图3,从图3可以看出在2斯塔为1-2处有一个明显的衍射峰,证明上述所得的介孔氧化铈纳米材料具有有序的介孔结构;
通过X-射线衍射(XRD)结构分析(X'pert Pro MRD型 荷兰PANalytical公司)上述所得的介孔氧化铈纳米材料的广角XRD图谱,结果见图4,从图4可以看出衍射峰尖锐,强度大,说明上述所得的介孔氧化铈纳米材料为具有晶体墙结构的介孔氧化铈纳米孔材料。
通过X射线能谱仪(XFlash Detector 4010型,德国Bruker公司)分析上述所得的介孔氧化铈材料的能谱,结果见下表1,
El AN Series unn. C norm. C Atom. C Error
[wt.%] [wt.%] [at.%] [%]
-------------------------------------------
O 8 K-series 33.98 36.34 67.94 5.9
Si 14 K-series 1.06 1.13 1.21 0.1
Ce 27 K-series 55.68 59.53 30.22 1.6
从表1中可以看出,介孔氧化铈纳米材料中硅元素的含量少于5%,说明介孔氧化铈纳米材料为纯度较高的介孔氧化铈。
上述所得的介孔氧化铈纳米材料经测定,其比表面积为209m2/g,孔体积为0.39cm3/g,孔径为3.7nm。
实施例2
一种介孔氧化铈纳米材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)、将0.5g非离子表面活性剂、25g有机高分子聚合物、5g有机硅源、2g无机铈源和25g溶剂按质量比计算,即非离子表面活性剂:有机高分子聚合物:有机硅源:无机铈源:溶剂为1:50:10:4:50的比例进行混合并搅拌溶解,得到均相透明溶液;
其中所述的非离子表面活性剂为EO20PO70EO20;
所述的有机硅源为正硅酸四甲酯;
所述的有机高分子聚合物为蔗糖;
所述的无机铈源为硝酸铈;
所述的溶剂为去离子水;
将上述所得的均相透明溶液放入结晶皿中后置于通风橱里过夜后,再放入鼓风干燥箱中控制温度为150℃,时间24h即溶剂去离子水完全挥发,得有机/无机二氧化铈复合物;
(2)、将步骤(1)所得的有机/无机二氧化铈复合物放于管式炉中,在氮气气氛下以1℃/min的速率升温至1100℃进行焙烧6h,然后自然冷却至室温,得到黑色的介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物,即介孔SiO2/C/CeO2复合物;
(3)、将步骤(2)所得的黑色的介孔SiO2/C/CeO2复合物置于马弗炉中,控制升温速率为5℃/min从室温升温至至500℃进行焙烧6h,然后自然冷却至室温,得到白色的介孔二氧化硅/氧化铈复合物,即介孔SiO2/CeO2复合物;
(4)、将2g步骤(3)所得的白色的介孔SiO2/CeO2复合物与20ml碱溶液按照质量体积比计算,即介孔SiO2/CeO2复合物:碱溶液为1g:10ml的比例进行混合后,控制温度为50℃下搅拌15min后离心,所得的沉淀用去离子水洗涤至洗出液的pH呈中性后,将沉淀放入100℃烘箱中干燥24h,即得介孔氧化铈纳米材料;
所述的碱溶液为质量百分比浓度为10%NaOH水溶液。
上述所得的介孔氧化铈纳米材料经测定,其比表面积为200m2/g,孔体积为0.32cm3/g,孔径为3.4nm。
实施例3
一种介孔氧化锆纳米材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)、将0.5g非离子表面活性剂、2.5g有机高分子聚合物、0.1g有机硅源、0.2g无机铈源和6g溶剂按质量比计算,即非离子表面活性剂:有机高分子聚合物:有机硅源:无机铈源:溶剂为1:5:0.2:0.4:12的比例进行混合并搅拌溶解,得到均相透明溶液;
其中所述的非离子表面活性剂为EO132PO60EO132;
所述的有机硅源为正硅酸四丙酯;
所述的有机高分子聚合物为糠醇树脂;
所述的无机铈源为硝酸铈;
所述的溶剂为甲醇;
将上述所得的均相透明溶液放入结晶皿中后置于通风橱里过夜后,再放入鼓风干燥箱中,控制温度为60℃,时间为24h即溶剂甲醇完全挥发,得有机/无机二氧化铈复合物;
(2)、将步骤(1)所得的有机/无机二氧化铈复合物放于管式炉中,在氮气气氛下以1℃/min的速率升温至600℃进行焙烧6h,然后自然冷却至室温,得到黑色的介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物,即介孔SiO2/C/CeO2复合物;
(3)、将步骤(2)所得的黑色的介孔SiO2/C/CeO2复合物置于马弗炉中,控制升温速率为5℃/min从室温升温至700℃焙烧8h,然后自然冷却至室温,得到白色的介孔二氧化硅/氧化铈复合物,即介孔SiO2/CeO2复合物;
(4)、将1g步骤(3)所得的白色的介孔SiO2/CeO2复合物与5ml碱溶液按照质量体积比计算,即介孔SiO2/CeO2复合物:碱溶液为1g:5ml的比例进行混合后,控制温度为50℃下搅拌20min后离心,所得的沉淀用去离子水洗涤至洗出液的pH呈中性后,将沉淀放入100℃烘箱中干燥24h,即得介孔氧化铈纳米材料;
所述的碱溶液为质量百分比浓度为20%NaOH水溶液。
上述所得的介孔氧化铈纳米材料经测定,其比表面积为206m2/g,孔体积为0.35cm3/g,孔径为3.2nm。
实施例4
一种介孔氧化锆纳米材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)、将0.4g非离子表面活性剂、1.25g有机高分子聚合物、0.25g有机硅源、0.1g无机铈源和20g溶剂按质量比计算,即非离子表面活性剂:有机高分子聚合物:有机硅源:无机铈源:溶剂为1:3.125:0.625:0.25:50的比例进行混合并搅拌溶解,得到均相溶液;
其中所述的非离子表面活性剂为EO106PO70EO106;
所述的有机硅源为正硅酸四丁酯;
所述的有机高分子聚合物为呋喃甲醇;
所述的无机铈源为硝酸铈;
所述的溶剂为正己烷;
将上述所得的均相透明溶液放入结晶皿中后置于通风橱里过夜后,再放入鼓风干燥箱中,控制温度为60℃,时间为24h即溶剂正己烷完全挥发,得有机/无机二氧化铈复合物;
(2)、将步骤(1)所得的有机/无机氧化铈复合物放于管式炉中,在氮气气氛下以1℃/min的速率升温至700℃进行焙烧10h,然后自然冷却至室温,得到黑色的介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物,即介孔SiO2/C/CeO2复合物;
(3)、将步骤(2)所得的黑色的介孔SiO2/C/CeO2复合物置于马弗炉中,控制升温速率为5℃/min从室温升温至700℃进行焙烧8h,然后自然冷却至室温,得到白色的介孔二氧化硅/氧化铈复合物,即介孔SiO2/CeO2复合物;
(4)、将10g步骤(3)所得的白色的介孔SiO2/CeO2复合物与50ml碱溶液按照质量体积比计算,即介孔SiO2/CeO2复合物:碱溶液为1g:5ml的比例进行混合后,控制温度为40℃下搅拌10min后离心,所得的沉淀用去离子水洗涤至洗出液的pH呈中性后,将沉淀放入100℃烘箱中干燥24h,即得介孔氧化铈纳米材料;
所述的碱溶液为质量百分比浓度为20%NaOH水溶液。
上述所得的介孔氧化铈纳米材料经测定,其比表面积为195m2/g,孔体积为0.3cm3/g,孔径为3.2nm。
综上所述,本发明的一种介孔氧化铈纳米材料的制备方法,由于制备过程中是以非离子表面活性剂为模板剂,利用有机硅源和有机高分子聚合物作有机前驱体,利用无机铈源作无机前驱体,通过蒸发诱导四组分共组装的方法合成而得到的有机/无机复合物,然后在氮气条件下在700-1100℃高温下煅烧得到介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物,然后于300-700℃低温下将其中的碳氧化,因此不会引起介孔氧化铈的孔道坍塌,从而得到具有有序的孔道结构、较高的热稳定性、高比表面积及较高的孔体积的介孔氧化铈材料,其比表面积达195-210m2/g,孔径达3.2-3.7nm,孔体积达0.3-0.39cm3/g,可以承受500-900℃高温。
以上所述仅是本发明的实施方式的举例,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型均应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种介孔氧化铈纳米材料的制备方法,其特征在于:
首先,按质量比计算,即非离子表面活性剂:有机高分子聚合物:有机硅源:无机铈源:溶剂为1:0.5-50:0.1-10:0.1-4:10-50的比例,将非离子表面活性剂、有机硅源、有机高分子聚合物和无机铈源进行混合后通过蒸发诱导进行共组装成有机/无机复合物;
其中所述的非离子表面活性剂为EO20PO70EO20、EO106PO70EO106或EO132PO60EO132;
所述的有机硅源为正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、正硅酸四丙酯或正硅酸四丁酯;
所述的有机高分子聚合物为蔗糖、酚醛树脂、糠醇树脂或呋喃甲醇;
所述的无机铈源为硝酸铈;
所述的溶剂为去离子水、乙醇、甲醇或正己烷;
然后,将上述所得的有机/无机复合物在氮气气氛下控制温度在700-1100℃之间进行焙烧6-20h,得到介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物;
然后,将上述所得的介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物在空气中控制温度为300-700℃进行焙烧6-12h形成介孔二氧化硅/氧化铈复合物;
最后,将上述所得的介孔二氧化硅/氧化铈复合物与碱溶液进行混合、搅拌、离心分离、所得的沉淀用去离子水洗涤至洗出液的pH呈中性后,将沉淀控制温度为100℃进行干燥后即得到介孔氧化铈纳米材料。
2.如权利要求1所述的一种介孔氧化铈纳米材料的制备方法,其特征在于所述的碱溶液为质量百分比浓度为1-20%的氢氧化钠或氢氧化锂水溶液,其用量按介孔二氧化硅/氧化铈复合物:碱溶液为1g:5-20ml的比例计算。
3.如权利要求1或2所述的一种介孔氧化铈纳米材料的制备方法,其特征在于具体包括如下步骤:
(1)、将非离子表面活性剂、有机高分子聚合物、有机硅源、无机铈源和溶剂进行混合并搅拌溶解,得到均相溶液;
将得到的均相溶液控制温度为50-150℃下静置,直至溶剂完全挥发,得到有机/无机复合物;
(2)、将步骤(1)所得的有机/无机复合物置于在氮气气氛中控制升温速率为1℃/min升温至700-1100℃进行高温焙烧6-20h,然后自然冷却至室温,即得介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物;
(3)、将步骤(2)所得的介孔二氧化硅/碳/氧化铈复合物控制升温速率为2-5℃/min升温至300-700℃后在空气中进行焙烧6-12h,然后自然冷却至室温,即得介孔二氧化硅/氧化铈复合物;
(4)、将步骤(3)所得的介孔二氧化硅/氧化铈复合物与碱溶液按介孔二氧化硅/氧化铈复合物:碱溶液为1g:5-20ml的比例进行混合后,在20-50℃下搅拌10-20min,然后离心分离,并将所得的沉淀用去离子水洗涤至洗出液的pH呈中性后,将沉淀在空气中控制温度为100℃进行干燥,即得介孔氧化铈纳米材料。
4.如权利要求3所述的一种介孔氧化铈纳米材料的制备方法所得介孔氧化铈纳米材料,其特征在于所得的介孔氧化铈纳米材料的比表面积为195-209m2/g,孔径为3.2-3.7nm,孔容为0.3-0.39cm3/g。
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104258839A (zh) * | 2014-08-25 | 2015-01-07 | 浙江师范大学 | 一种氨基功能化介孔氧化铈的制备方法 |
CN106186086A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-12-07 | 上海应用技术学院 | 一种介孔氧化钴纳米材料的制备方法及其应用 |
CN106241884A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-12-21 | 上海应用技术学院 | 一种介孔氧化铁纳米材料的制备方法及其应用 |
CN104258839B (zh) * | 2014-08-25 | 2017-01-04 | 浙江师范大学 | 一种氨基功能化介孔氧化铈的制备方法 |
CN107970909A (zh) * | 2016-10-21 | 2018-05-01 | 张家港市沙源检测技术有限公司 | 采用溶液挥发诱导自组装合成介孔Ce0.5Zr0.5O2的方法 |
CN108129895A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-06-08 | 姜向军 | 一种纳米氧化铈/二氧化硅紫外屏蔽剂的制备方法 |
CN109467117A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-15 | 乐山师范学院 | 一种无模板制备CeO2介孔材料的方法以及CeO2介孔材料 |
CN111171788A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-19 | 长江存储科技有限责任公司 | 研磨微粒及其制造方法、研磨剂 |
CN112850776A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-28 | 苏州大学 | 一种超轻三维多级孔二氧化铈材料及其制备方法 |
CN113226989A (zh) * | 2018-12-28 | 2021-08-06 | 罗地亚经营管理公司 | 氧化铈颗粒及其生产方法 |
CN113501548A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-10-15 | 武汉大学 | 具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料及其制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102730739A (zh) * | 2012-06-27 | 2012-10-17 | 济南大学 | 孔径可调的多孔二氧化铈纳米棒的合成方法 |
CN102757079A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-10-31 | 成都理工大学 | 一种制备介孔CeO2的水热合成工艺 |
-
2013
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102757079A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-10-31 | 成都理工大学 | 一种制备介孔CeO2的水热合成工艺 |
CN102730739A (zh) * | 2012-06-27 | 2012-10-17 | 济南大学 | 孔径可调的多孔二氧化铈纳米棒的合成方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
CHUNMAN HO等: "Morphology-Controllable Synthesis of Mesoporous CeO2 Nano- and Microstructures", 《CHEM. MATER.》 * |
XIN LIANG等: "Catalytically Stable and Active CeO2 Mesoporous Spheres", 《INORG. CHEM.》 * |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104258839B (zh) * | 2014-08-25 | 2017-01-04 | 浙江师范大学 | 一种氨基功能化介孔氧化铈的制备方法 |
CN104258839A (zh) * | 2014-08-25 | 2015-01-07 | 浙江师范大学 | 一种氨基功能化介孔氧化铈的制备方法 |
CN106186086A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-12-07 | 上海应用技术学院 | 一种介孔氧化钴纳米材料的制备方法及其应用 |
CN106241884A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-12-21 | 上海应用技术学院 | 一种介孔氧化铁纳米材料的制备方法及其应用 |
CN107970909A (zh) * | 2016-10-21 | 2018-05-01 | 张家港市沙源检测技术有限公司 | 采用溶液挥发诱导自组装合成介孔Ce0.5Zr0.5O2的方法 |
CN108129895B (zh) * | 2017-12-01 | 2020-06-12 | 山东新朗华科技有限公司 | 一种纳米氧化铈/二氧化硅紫外屏蔽剂的制备方法 |
CN108129895A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-06-08 | 姜向军 | 一种纳米氧化铈/二氧化硅紫外屏蔽剂的制备方法 |
CN109467117A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-15 | 乐山师范学院 | 一种无模板制备CeO2介孔材料的方法以及CeO2介孔材料 |
CN109467117B (zh) * | 2018-11-08 | 2021-03-16 | 乐山师范学院 | 一种无模板制备CeO2介孔材料的方法以及CeO2介孔材料 |
CN113226989A (zh) * | 2018-12-28 | 2021-08-06 | 罗地亚经营管理公司 | 氧化铈颗粒及其生产方法 |
CN111171788A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-19 | 长江存储科技有限责任公司 | 研磨微粒及其制造方法、研磨剂 |
CN112850776A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-28 | 苏州大学 | 一种超轻三维多级孔二氧化铈材料及其制备方法 |
CN112850776B (zh) * | 2021-01-27 | 2022-02-01 | 苏州大学 | 一种三维多级孔二氧化铈材料及其制备方法 |
CN113501548A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-10-15 | 武汉大学 | 具有高比表面积的介孔金属氧化物空心材料及其制备方法 |
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