[发明专利]一种介孔氧化铈纳米材料及其制备方法

摘要

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。

主权项

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。