摘要：本文介绍前二氧化铈的结构和性质，以及纳米二氧化铈复合物的应用，综述纳米Au/CeO2、CeO2 /TiO2、CuO/CeO2以及CeO2其他复合物材料的与性能进行研究，最后对二氧化铈纳米复合材料的研究进行了展望.

关键词：二氧化铈，纳米材料，二氧化铈复合物, 性能

Abstract：This article describes the structure and properties of the former ruthenium dioxide, as well as the application of the nanostructured ruthenium dioxide composites. The properties and properties of nanocomposites, Au/CeO2, CeO2 /TiO2, CuO/CeO2 and CeO2 composites are reviewed. Finally, the prospects for the research of ceria nanocomposites are prospected.

Keywords：Cerium dioxide; Nanomaterials; Cerium dioxide composites; Properties

目录

1 引言 5

1.1纳米二氧化铈的结构和性质 5

1.2二氧化铈的应用 6

2.纳米二氧化铈复合材料的性能研究 7

2.1催化性 7

2.1 .1 Au/CeO2 复合材料对挥发性有机物催化性能 7

2.1.2 CeO 2 /TiO2光催化性能 8

2.1.3铜铈复合材料脱销性能 8

2.2电化学性 9

2.2.1Zn-CeO2纳米复合材料电化学性能 9

2.2.2花状Fe/CeO2固溶体电化学性能的研究[19] 9

2.3二氧化铈复合物的其他性能 10

2.3.1MgO-CeO2 二元系复相陶瓷的微波介电性能 10

结论 12

参考文献 13

致谢 16

1 引言

CeO2是一种重要的稀土材料,当其搀杂到玻璃中可使玻璃防紫外线,同时不影响玻璃的透光性[1~2].在汽车尾气净化的三效催化剂中是一种重要的组分[3].除此之外,CeO2还应用于诸多领域,如抛光粉、储氢材料、燃料电池原料(SOFCS电极)[5~6]、光催化剂[7]、气体传感器[8~9]等方面.

聚合物/CeO2纳米复合材料的研究在近几年来越发地被重视,这种材料既有高分子材料的优点,又体现了纳米粒子的性能,因此本文对进年来CeO2纳米复合材料进行综述,并对其发展前景进行展望.

1.1纳米二氧化铈的结构和性质

CeO2是一种白色重质粉末或立方体结晶,化学式为CeO2,相对分子质量为172.11,摩尔质量为172.115g/mol.熔点2400℃,沸点3500℃,分子结构如下图所示.可用做有机反应的催化剂,氧化还原反应的滴定,还可用做玻璃工业的催化剂,加到化妆品中可起到防紫外线的作用,除此之外,在燃料电池、汽车尾气吸收、电子陶瓷等方面有很大的作用.

1.2二氧化铈的应用

稀土材料是一种典型金属材料,金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属元素,而二氧化铈正是稀土材料中的一种重要化合物材料,有化学活性高、氧化还原能力强和配位数多变等特点.

纳米二氧化铈晶体具有晶型单一,电学性能、光学性能等良好优点,在超导体材料、气体传感器、燃料电池等方面都有广泛的应用.

(1)固体氧化物燃料电池

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fml Cell,SOFC)简称固体燃料电池,是一种全固态发电装置,能在高温下直接将化学能高效、友好的转化为电能,属于第三代燃料电池.伴随着全球不可循环资源的日益枯竭、环境污染问题的愈演愈烈,高能量转换率、无污染的燃料电池在未来具有广阔的应用前景.纳米二氧化铈材料在燃料电池中作为电解质发挥着举足轻重的作用.首先,纳米CeO2基电解质材料具有优异的离子电导率和较低的活化能,可以加快电池的反应效率降低反应温度,己经逐步取代了传统加2基电解质.同时,纳米CeO2还可以作为高致密度的陶瓷隔离层,能够有效地降低阴极和阳极的界面电阻以提高燃料电池中温下的输出性制.

(2)化学抛光材料上的应用

当今,随着先进电子技术的快速发展,高性能、高集成、高精密、高可靠性的光电子系统不断涌现,对表面质量和加工精度的要求越来越高.二氧化铈(CeO2)是目前最为优良的稀土抛光材料之一,与传统的TiO2、A12O3抛光材料相比,具有对抛光精度高、抛光时间短、操作性调节性强、操作环境清洁等优势.因此被广泛应用在对镜头、光纤、光学元件、艺术玻璃、电子玻璃等的抛光晔,具有十分广阔的应用前景.