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稀土百科 | 高比表面积稀土氧化物及复合氧化物的制备 中国稀金谷大数据
2022-07-19
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CeO2-ZrO2 复合氧化物固溶体具有高的储氧能力和良好的热稳定性，用作汽车尾气净化三效催化剂受到了广泛的关注。由于催化反应一般在表面进行，在催化反应与吸附过程中，高比表面积的CeO2-ZrO2通常因其本身具有更多活性组分，从而表现出更高的催化与吸附活性。同时其他催化材料、陶瓷材料等也需要高比表面积稀土化合物。

高比表面积稀土氧化物及复合氧化物的制备方法主要是液相法，包括沉淀法、溶胶－凝胶法、模板法、微乳液法、络合法等，其中研究最多的是沉淀法和溶胶－凝胶法，已有许多专利和文章发表，而以沉淀法最具工业生产价值。

沉淀法是制备铈锆固溶体较为常用的方法，沉淀法所用的沉淀剂一般是氨水、碳酸氢铵等，或两者联合使用，而碳酸氢铵、氨水－碳酸氢铵沉淀剂具有工业生产前景。共沉淀法所得到的沉淀为铈锆的盐类或氢氧化物，需经过高温热分解才能形成铈锆固溶体，而高温会导致比表面积下降，另外在沉淀、干燥和灼烧过程中会使粒子聚集长大。近年来，内蒙古科技大学李梅教授团队通过各种手段来改进共沉淀法，取得了多项专利。

李梅教授团队采用碳酸氢铵－氨水混合沉淀剂沉淀金属离子，加入一定量的表面活性物质，制备出高比表面积Ce0.75Zr0.25O2固溶体，其比表面积500℃下灼烧2h为143.26㎡/g,1000℃下老化2h为24.6㎡/g。均相沉淀法可以控制沉淀速度，减少离子的团聚，也是制备高比表面积稀土化合物常用的方法，李梅教授团队用尿素－氨水均相沉淀法制备了比表面积大于50㎡/g,粒度为90nm的Y2O3粉体。

为降低催化剂的成本，李梅教授团队尝试用不经分离的包头混合轻稀土镧铈或镧铈镨富集物代替铈制备催化材料，并对其进行掺杂研究，也取得了较好的结果，这对降低催化剂的成本，综合利用包头轻稀土资源具有重要意义。

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