铈锆固溶体制备方法的研究进展.pdf

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1、化工进展·476·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2004年第23卷第5期铈锆固溶体制备方法的研究进展王帅帅冯长根（北京理工大学机电工程学院，北京100081）摘要对铈锆固溶体制备方法的研究进展进行了总结和评述。目前所报道的固溶体的主要制备方法有共沉淀法、溶胶-凝胶法、氧化物高能球磨法、表面活性剂模板法、溶液燃烧法、化学削锉法以及络合法等。其中共沉淀法工艺简单，所得固溶体粒度均匀，便于工业化生产。关键词铈锆固溶体，制备方法，汽车尾气中图分类号X701；TG426.96文献标识码A文章编号1000-6613（2004）05-0

2、476-04在CeO中掺杂Zr4+形成的铈锆氧化物固溶体21主要制备方法（Ce!Zr1-!O2），改善了CeO2的体相特性，具有高的贮氧能力和良好的热稳定性，在用作汽车尾铈锆固溶体的制备通常分为4个基本步骤：气三效催化剂的载体方面受到了广泛关注，是目前驱体的合成，转化为固溶体前对前驱体的预处前催化剂领域的研究热点之一。理，前驱体转化为固溶体，固溶体的后处理。制［1］首次报道了ZrO对CeO备方法对铈锆固溶体的比表面积、晶相和氧化还1993年MurOta等22贮氧性能的促进作用，贮氧材料的还原温度从原性能有很大的影响，目前所报道的固溶体的主［2］首次报道要制备方法有：共

3、沉淀法［6］、溶胶-凝胶法［7］、1100K降至900K。1993年Ozawa等了含Ce的三效催化剂具有较高的催化活氧化物高能球磨法［8］、表面活性剂模板法［9］、溶!Zr1-!O2性。1994年在布鲁塞尔举行的第3届催化和汽车液燃烧法［10］、化学削锉法［11］以及络合法［12］等。污染控制会议（CAPOC3），专题报道了ZrO2在其中研究较多的是共沉淀法和溶胶-凝胶法，有促进CeO2贮氧能力方面的作用。1997年举行的很多相关专利产生。几种主要制备方法的研究情CAPOC4会议上，ZrO2稳定CeO2抗热失活的有效况见表1。性被工业界所认可［3］。冯长根等［4，5］

4、对铈锆固溶体!"!共沉淀法的性能研究进行了综述和研究，认为含Ce0.6Zr0.4O2共沉淀法是制备铈锆固溶体较为常用的方法的全Pd三效催化剂具有较好的耐高温性能。之一，它是用沉淀剂将可溶性的组分转化为难溶表!铈锆固溶体的主要制备方法研究者制备方法主要研究结论冯长根等［4，13］共沉淀法采用共沉淀法制备出Ce!Zr1-!O2（!=1.0，0.8，0.7，0.6，0.5，0.4，0.3，0.2），认为Ce0.6Zr0.4O2性能较好肖莉等［14］溶胶-凝胶法用改进的溶胶-凝胶法制得纯度高的萤石型富铈固溶体Ce0.65Zr0.35O2TrOvareiii等［8］氧化物高能球

5、磨法用氧化物高能球磨法制备出的铈锆固溶体的比表面积在10~30m2·g-1Terribie等［9］表面活性剂模板法以16烷基三甲基溴化铵为模板制备出了CaF2型结构的固溶体Ce0.68Zr0.32O2和Ce0.8Zr0.2O2Aruna等［10］溶液燃烧法用溶液燃烧法制得了具有纳米结构的CeZrO，粒径在6~11nm，比表面积为36~120m2·g-1!1-!2Masui等［11］化学削锉法经化学削锉的Ce!Zr1-!O2显示出良好的低温活性和抗高温性能翟彦青等［12］络合法采用柠檬酸络合法制备了一系列Ce!Zr1-!O2，!认为柠檬酸降低了固溶体形成过程中的活化能化

6、合物，再经分离、洗涤、干燥、焙烧等工序得到相应的化合物。铈锆固溶体形成过程中的沉淀收稿日期2003-12-16；修改稿日期2004-02-23。反应［15］为：基金项目国家高技术研究发展“863”计划项目（NO.2002AA643010）。Ce3++3NH·HOC（eOH）+3NH4+第一作者简介王帅帅（1980—），男，硕士研究生。联系人32"""3#冯长根，教授，博士生导师。电话010-68912764，E-maiiZr4++4NH·HOZr（OH）+4NH4+cgfeng@wuma.cOm.cn。32"""4#第5期王帅帅等：铈锆固溶体制备方法的研究进展·477

7、·表2共沉淀法改进的主要方法研究者主要研究结论张德源等［17］在200~1000C下热分解含肼（或肼盐）的相应铈锆前驱体而制得纳米铈锆复合氧化物，在高温下长时间灼烧还可以保持单相Eric等［18］在前驱体形成过程中添加表面活性剂，所得固溶体比表面积可达38m2·g-1翟彦青等［19］利用超临界干燥技术得到了粒度分布均匀、孔体积大、比表面积高的超细铈锆固溶体微粉Potdar等［20］将微波加热技术用于铈锆混合离子的沉淀反应，得到了比表面积为125m2·g-1、粒度分布均匀的立方相Ce0.75Zr0.25O2铈锆固溶体刘源等［21］以适当配比的NHHCO