納米CeO2制備的工藝研究

楊寧寧，丁 偉

(化工部長沙設(shè)計研究院 沈陽分院，遼寧 沈陽 110026)

CeO2主要適用于精密光學(xué)鏡頭的高速拋光。該拋光粉的性能優(yōu)良，拋光效果較好，由于價格較高，國內(nèi)的使用量較少。中鈰系稀土拋光粉，主要適用于光學(xué)儀器的中等精度中小球面鏡頭的高速拋光，該拋光粉與高鈰粉比較，可使拋光粉的液體濃度降低11%，拋光速率提高35%，制品的光潔度可提高一級，拋光粉的使用壽命可提高30%。目前國內(nèi)使用這種拋光粉的用量尚少，有待于今后繼續(xù)開發(fā)新用途。低鈰系稀土拋光粉，適用于電視機顯像管、眼鏡片和平板玻璃等的拋光。此外，其它拋光粉用于對光學(xué)儀器，攝像機和照相機鏡頭等的拋光，這類拋光粉國內(nèi)用量最多，約國內(nèi)總用量85%以上。如何對CeO2簡單高效的制備，已經(jīng)成了重中之重。

1 實驗原料及試劑

Ce(NO3)3·6H2O(分析純)；(NH4)2CO3·H2O(分析純)；甘油(分析純)；甘露醇(分析純)。

2 制備方法

制備方法：以Ce(NO3)3·6H2O為鈰源，(NH4)2CO3·H2O為沉淀劑，并加入一定量甘油和甘露醇，采用燃劑燃燒法制備前驅(qū)體Ce2(CO3)3·H2O，前驅(qū)體經(jīng)熱處理合成納米CeO2。

3 結(jié)果與討論

3.1 焙燒溫度對CeO2晶粒尺寸的影響

實驗考察了9個不同溫度點的CeO2晶粒尺寸，在反應(yīng)時間足夠的條件下，測定了不同焙燒溫度對CeO2晶粒尺寸的影響，實驗結(jié)果如圖1所示。

圖1 焙燒溫度對納米CeO晶粒尺寸的影響

由圖1可知，CeO2晶粒尺寸隨焙燒溫度升高而顯著增大。300℃下焙燒，得到CeO2晶粒尺寸最小，但所需焙燒時間相對較長；700℃下，CeO2晶粒隨焙燒時間延長而增大，且焙燒初期粒徑增長較快；考慮到本次實驗的需要選擇500℃為最佳溫度，其CeO2晶粒尺寸約為10 nm。

3.2 焙燒時間對CeO2晶粒尺寸的影響

在確定500℃為最佳溫度條件下，焙燒時間對CeO2晶粒尺寸影響如圖2所示。

圖2 焙燒時間對納米CeO2晶粒尺寸的影響

由圖2可知，CeO2晶粒尺寸隨焙燒時間增長而顯著減小。500℃下焙燒，40min后得到CeO2晶粒尺寸最小，其CeO2晶粒尺寸約為10 nm。

3.3 CeO2的粒度分布

采用BT-9300H激光粒度分布儀測定CeO2的粒度分布如圖3所示。

圖3 CeO2的粒度分布

由圖3粒度分析可知CeO2d50≈10 nm，滿足后續(xù)實驗要求。

4 結(jié)論

(1)CeO2的最佳焙燒溫度是500℃；

(2)CeO2的最佳焙燒時間40min；

(3)經(jīng)最佳條件制備CeO2其晶粒尺寸約為10 nm。

[1]董相廷,洪廣言.溶膠-凝膠法合成二氧化鈰納米晶[J].長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2002,25(2):43-46.

[2]李 梅,柳召剛,劉鈴聲,等.氧化鈰超細粉體的制備研究[J].中國稀土學(xué)報,2003,21(4):680-680.

[3]徐 宏,劉劍洪,蔡弘華,等.納米氧化鈰的制備及其催化性能研究[J].深圳大學(xué)學(xué)報(理工版),2002,19(2):13-16.

[4]宋曉嵐,楊振華,邱冠周,等.納米氧化鈰在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用及其制備研究進展[J].材料導(dǎo)報,2003,17(12):36-39.

(本文文獻格式：楊寧寧，丁偉.納米CeO2制備的工藝研究[J].山東化工,2018,47(7):16,18.)