專利名稱：鈰鋯鋇復(fù)合氧化物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鈰鋯復(fù)合氧化物及其制備方法，特別是超細鈰鋯鋇復(fù)合氧化物及其制備方法。
背景技術(shù)：
由于鈰鋯復(fù)合氧化物有獨特的催化性能和儲放氧性能，可以用于汽車尾氣三效催化劑(three way catalyst)載體的涂覆材料，也可作為氧化催化劑載體和活性組分。超細鈰鋯復(fù)合氧化物納米材料，除化學(xué)用途外，在高強度陶瓷材料的合成中有重要用途?，F(xiàn)有的鈰鋯復(fù)合氧化物是雙組分，其制備鈰鋯復(fù)合氧化物的方法以傳統(tǒng)的溶膠凝膠法為主，該方法是通過加入檸檬酸絡(luò)合劑的方法來制得。該技術(shù)存在比表面不夠大，粒子易團聚等現(xiàn)象，特別是其用于汽車尾氣三效催化劑中由于熱穩(wěn)定性不夠好而受到一定限制。也有采用共沸蒸餾方法制備，但所制備的是單組分氧化物(參考文獻J-TJiu，Yue Ge，S-RZhang，L-PLi，F(xiàn)an Tu，H-SZhu，J.of Inorg.Mater.16(5)2001，867)，沒有關(guān)于鈰鋯鋇復(fù)合氧化物制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高比表面的超細粒子的鈰鋯鋇復(fù)合氧化物及其制備方法。
本發(fā)明提供的鈰鋯鋇復(fù)合氧化物，分子式為CexZr1-xByOz，所述組分鈰、鋯、鋇的摩爾比例為Ce＝X(X＝0.1～1)∶Zr＝1-X∶Ba＝Y(jié)(Y＝0.1～0.5)，鈰∶鋯∶鋇的最佳比例為0.7∶0.3∶0.1(摩爾比)。
本發(fā)明提供的鈰鋯鋇復(fù)合氧化物的制備方法是這樣實現(xiàn)的以金屬硝酸鹽為原料，通過聚乙二醇(分子量20000)高分子表面修飾劑，采用有機溶劑正丁醇與水所形成的共沸物徹底脫出前驅(qū)體水份的方法制得。金屬硝酸鹽指的是硝酸鈰、硝酸鋯、硝酸鋇。焙燒溫度為600～700℃，焙燒時間為3～4小時。其制備步驟為(1)按上述鈰X(X＝0.1～1)∶鋯1-X∶鋇Y(Y＝0.1～0.5)摩爾比例計算稱取相應(yīng)量硝酸鈰、硝酸鋯、硝酸鋇，加適量水溶解，待用。(2)在含聚乙二醇(分子量20000)的水溶液中緩慢滴加①所述的混合溶液，在磁力攪拌條件下，用氨水調(diào)節(jié)至一定的pH值后，將溶液在一定溫度條件下保持一定的時間，制得凝膠。(3)取凝膠抽濾除去溶劑，用蒸餾水多次洗滌凝膠后將其溶于正丁醇中，攪拌均勻，加熱，共沸物被蒸出，待水份完全脫除后，溫度升到正丁醇的沸點，在此條件下繼續(xù)回流一定時間，停止加熱，然后蒸干正丁醇，得淡黃色粉體，將此粉體在600℃～700℃條件下焙燒3～4h，制得鈰鋯鋇復(fù)合氧化物粉體。
本發(fā)明制備工藝簡單，制得的鈰鋯鋇復(fù)合氧化物粉體粒徑達納米級，比表面高，熱穩(wěn)定性較好。
具體實施例方式
本實施例制得的Ce0.7Zr0.3Ba0.1O2.1復(fù)合氧化物粉體，粒徑達納米級(10～20nm)，比表面(118.96m2/g)，經(jīng)1000℃高溫處理后，鈰鋯鋇復(fù)合氧化物無團聚和粒子增長現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種鈰鋯鋇復(fù)合氧化物，分子式為CexZr1-xBayOz，其特征是所述鈰、鋯、鋇的摩爾比例為Ce＝X(X＝0.1～1)∶Zr＝1-X∶Ba＝Y(jié)(Y＝0.1～0.5)。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的鈰鋯鋇復(fù)合氧化物，其特征是所述鈰、鋯、鋇的比例為0.7∶0.3∶0.1(摩爾比)。
3.權(quán)利要求1所述鈰鋯鋇復(fù)合氧化物的制備方法，其特征是以金屬硝酸鹽硝酸鈰、硝酸鋯、硝酸鋇為原料，通過聚乙二醇(分子量20000)高分子表面修飾劑，采用有機溶劑正丁醇與水所形成的共沸物徹底脫出前驅(qū)體水分的方法制得，焙燒溫度為600℃～700℃，焙燒時間為3～4小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈰鋯鋇復(fù)合氧化物的制備方法，其步驟為(1)按鈰∶鋯∶鋇摩爾比例Ce＝X(X＝0.1～1)∶Zr＝1-X∶Ba＝Y(jié)(Y＝0.1～0.5)計算并稱取相應(yīng)量的硝酸鈰、硝酸鋯、硝酸鋇加適量水溶解，待用。(2)在含聚乙二醇(分子量20000)的水溶液中緩慢滴加①所述的混合溶液，在磁力攪拌條件下，用氨水調(diào)節(jié)到一定的pH值后，將溶液在一定溫度條件下保持一定的時間，制得凝膠。(3)取凝膠抽濾除去溶劑，用蒸餾水多次洗滌凝膠后將其溶于正丁醇中，攪拌均勻，加熱，共沸物被蒸出，待水份完全脫除后，溫度升到正丁醇的沸點，在此條件下繼續(xù)回流0.5h，停止加熱，然后蒸干正丁醇，得淡黃色粉體，將此粉體在600～700℃條件下焙燒3～4h，制得鈰鋯鋇復(fù)合氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈰鋯鋇復(fù)合氧化物的制備方法，其特征所述的正丁醇溶劑用量為鈰鋯鋇前驅(qū)體干凝膠重量的10倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈰鋯鋇復(fù)合氧化物的制備方法，其特征所述用氨水調(diào)節(jié)的溶液pH值大于9。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈰鋯鋇復(fù)合氧化物的制備方法，其特征所述凝膠的冷卻溫度為-5℃，陳化時間為24小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈰鋯鋇復(fù)合氧化物制備方法，其特征所述金屬鹽與聚乙二醇(分子量20000)反應(yīng)溫度為常溫，反應(yīng)壓力為常壓。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超細鈰鋯鋇復(fù)合氧化物及其制備方法，分子式為Ce
文檔編號C01F17/00GK1470455SQ0213627
公開日2004年1月28日 申請日期2002年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月25日
發(fā)明者陳敏, 張培壯, 鄭小明, 陳 敏 申請人:浙江大學(xué)