纳米二氧化铈的化学制备方法及应用分析

李 亮 李 甘

湖北工程学院新技术学院，湖北 孝感 432000

纳米二氧化铈的化学制备方法及应用分析

李 亮 李 甘

湖北工程学院新技术学院，湖北 孝感 432000

纳米二氧化铈是一种用途比较广泛的化学药品，主要运用于玻璃、电子管、原子能等工业之中。进行化学二氧化铈的制备，将废玻璃粉末使用NAOH溶液进行溶解反应，最后过滤之后得到较为纯净的纳米二氧化铈，可以作为工业生产上的优质优质原材料。本文从纳米二氧化铈的制备方法进行讨论，提出几点有利于提高纳米二氧化铈材料生产效果的可行性建议。

二氧化铈；纳米材料；制备方法；应用分析

一、纳米二氧化铈的性能介绍和滤渣沉淀处理方法

纳米二氧化铈是一种优良的化学生产原料，它的性能卓越，能够满足高精尖产品生产的需要。它主要应用于特种玻璃制造、原子能反应器生产和电子管制造等工业生产领域。纳米二氧化铈在制备的过程中需要使用各种溶液进行反应。

以使用原材料废玻璃制备纳米二氧化铈为例，技术人员应该先使用NAOH溶液对玻璃沫进行反应，并且将溶液反应之后的化学材料之后进行过滤处理。得到了滤渣之后，加入一定比例的稀硫酸，得到的化学反应物需要进行过滤和沉淀。此时的滤渣之中含有一定质量的二氧化铈，利用稀硫酸和H2O2的腐蚀和提纯作用进行滤渣的处理。最后得到了含有铈原料的混合溶液，加入碱之后，我们能够得到Ce(OH)3的悬浊溶液。最后，技术人员需要对悬浊液进行通入O2的处理，最终能够得到纯度较高的二氧化铈产品。

二、纳米二氧化铈的化学制备方法及应用分析

(一)溶胶-凝胶法提纯后特种材料运用

为了得到纯度更加高的二氧化铈原料，使用溶胶-凝胶法对二氧化铈进行提纯，可以得到纳米颗粒、纤维与薄膜等不同的形貌状态产物。

颗粒状的二氧化铈原料主要应用于特种玻璃的制造之中，纤维状的纳米二氧化铈主要在原子能产品的生产中进行添加，其他的薄膜状的纳米二氧化铈可以应用到电子产品晶体管的制造中，能够确保电子管的性能得到显著提高。使用前体溶液对二氧化铈原材料进行冷却，等到混合溶液凝固之后，对其进行胶凝化处理，我们可以得到胶体悬浮状的液体。使用凝胶添加的方法，丢悬浮状的混合物进行加工，但是在加工过程中应该保证提纯环境达到二氧化铈提取标准的需要。在超临界干燥环境下对二氧化铈进行干燥处理，或者对二氧化铈进行烧结处理。在对纳米二氧化铈材料进行处理的过程中，应该认真把握常见原料处理的反应时间，确保碳酸铈和氧化铈的制备符合热稳定时间的条件需要。技术人员在对其进行后期处理的时候，需要将处理程度推进到无害的标准。纳米二氧化铈制备活动废水中的化学有机物质不仅很难被分解，而且此类废水往往具有比较低的水溶性和较高的脂溶性的特征，大自然难以降解。

(二)二氧化铈检测与工业生产制造运用

二氧化铈废水化学成分比较复杂，具有较高的毒性，技术人员可以使用专用的检测仪器，对废水处理后的指标进行对比分析，在进行废水减害处理过程时要严格控制COD含量、氧化剂、药量、氧化时间、催化剂和温度，确保二氧化铈制备过程中产生的废水得到妥善处理。

其中，碳酸铈的质量为2.0g，长条状态下的热稳定时间为22.3分钟，碎片状态下的热稳定时间为24.7分钟，粉末状态下的热稳定时间为27.0分钟。碳酸铈的质量为1.5g，长条状态下的热稳定时间为26.0分钟，碎片状态下的热稳定时间为29.7分钟，粉末状态下的热稳定时间为32.7分钟。二氧化铈的质量为2.0g，长条状态下的热稳定时间为15.7分钟，碎片状态下的热稳定时间为17.3分钟，粉末状态下的热稳定时间为27.7分钟。氧化铈的质量为1.5g，长条状态下的热稳定时间为14.0分钟，碎片状态下的热稳定时间为17.7分钟，粉末状态下的热稳定时间为21.3分钟。干燥处理过的凝胶处于颗粒细密的干凝胶状态，对干凝胶二氧化铈进行研磨处理，能够得到颗粒细密的二氧化铈粉状体材料。对二氧化铈气凝胶进行烧结处理，可以用来生产制造品质较高、质地较为细密的陶瓷材料，主要用来进行房屋装修，它的主要成分为纳米碳酸铈。

(三)不同状态下的二氧化铈提纯与应用

对含有二氧化铈的胶体悬浮液进行拉伸处理，对胶体包裹之中的悬浮物进行喷雾加工，浸涂或者旋涂之后，包裹物变成致密的二氧化铈薄膜，利于切割和其他工业产品的设计与制造。

采用水热法对二氧化铈进行制备，需要使用专业的水热反应釜工具，并且要对反应釜内部的压力进行实时测量，防止由于反应器皿内部的温度过高，出现器皿爆炸的现象。也要防止由于温度过低，二氧化铈制备反应不够彻底的问题产生。在水热反应釜器皿内部，进行二氧化铈的制备，可以采用底层加热炉加热的方式，提升反应釜内部悬浮混合液体的整体温度。并且在反应釜内插入热电偶作为辅助加热的工具，热电偶与基片连接，为整个悬浮液环境加热，能顾有效地控制温度升高的变化情况。反应室内使用内衬结构，进行反应釜密封保温的支持，反应釜与压力表连接在一起，能够对反应釜内部的温度变化情况进行精准监控，从而显著提升纳米二氧化铈的反应速率。

三、结束语

二氧化铈包裹物在拉伸的状态下既能够形成纤维状材料，也能够形成粉状体结构。纳米结构的二氧化铈材料结构比较小，用于加强玻璃结构材料的硬度，显著提升玻璃制品的抗摔能力。采用水热法制成各种类型的纳米二氧化铈材料，能够显著提升制备的效率，同时在高温状态下，加速二氧化铈的反应与生成的效率，减少二氧化铈的流失。

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