纳米氧化铈制备及其在水处理中的应用

● 姜佳鑫 段西健/文

CeO2是稀土材料的重要组成部分。稀土元素铈具有独特的外层电子结构-4f15d16s2，其特殊的4f层可以有效的存储和释放电子，使铈离子表现+3价态和+4价态，因而CeO2材料中存在较多的氧空穴，具有较优异的储、放氧的能力。Ce（Ⅲ）和Ce（Ⅳ）的相互转化也使得CeO2材料具有独特的氧化-还原催化能力。相比块状材料，纳米CeO2作为一种新型的无机材料，由于具有高比表面积、优良的储放氧能力、氧离子传导性能、氧化还原性能和高温快速氧空位扩散能力，获得了广泛的关注。目前已经有大量采用纳米CeO2作为催化剂、催化剂载体或助剂、活性组分及吸附剂的研究报道与相关应用。

纳米氧化铈的制备方法

目前纳米氧化铈常见制备方法主要分化学法和物理法。化学法中根据化学方法的不同可分为沉淀法、水热法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、微乳液法及电沉积法等；物理法主要为研磨法。

1、研磨法

研磨法制备纳米氧化铈一般使用砂磨的方式，具有成本低、环境友好、处理速度快、处理能力强等优点，是目前纳米氧化铈产业中最主要的处理方法。例如纳米氧化铈抛光粉的制备一般是采用煅烧和砂磨结合的方式，铈基脱硝催化剂的原料混合预处理或焙烧后处理也多采用砂磨的方式。使用不同粒径砂磨珠配比，可调整获得D50为十几至数百纳米的纳米氧化铈。

2、沉淀法

沉淀法是指溶解于适当溶剂中的原料经沉淀→分离→洗涤→干燥→煅烧制备固相粉末的方法。沉淀法在稀土及掺杂纳米材料制备中应用十分广泛，具有制备工艺简单、效率高、成本低等优点，是工业中经常使用的纳米氧化铈及其复合材料制备方法。……