Термические методы
Один из наиболее распространенных методов получения оксида церия — это термические методы. Эти методы включают в себя обжиг и высокотемпературный синтез.
Обжиг
Обжиг — это процесс нагрева церийсодержащих материалов в воздухе или кислороде при температурах от 500 до 1000 градусов Цельсия. Этот процесс приводит к окислению церия, и оксид церия образуется в результате реакции церия с кислородом. Обжиг часто используется для получения больших количеств оксида церия.
Высокотемпературный синтез
Высокотемпературный синтез — это метод получения оксида церия путем нагрева церия и кислорода до высоких температур (около 2000 градусов Цельсия) в реакторе. Этот метод применяется для получения очень чистого оксида церия, который может быть использован в электронной и оптической промышленности.
Химические методы
Химические методы получения материала включают в себя преципитацию, гидротермальный синтез и соль-гель метод.
Преципитация
Преципитация — это метод получения элемента путем осаждения его из раствора церийных солей (например, церий нитрата) путем добавления щелочи (например, гидроксида натрия) в раствор. Этот процесс приводит к образованию осадка, который может быть отфильтрован, высушен и прокалиброван для получения оксида церия.
Гидротермальный синтез
Гидротермальный синтез — это метод получения оксида церия путем обработки церийных солей водным раствором при высоких температурах и давлениях. Этот метод приводит к образованию наночастиц оксида церия с высокой поверхностной активностью, что делает этот метод привлекательным для использования в качестве катализатора.
Соль-гель метод
Соль-гель метод — это метод получения материала путем гидролиза церийных солей (например, церий нитрата) в присутствии органических растворителей, таких как этанол. Этот процесс приводит к образованию геля, который затем сушится и прокаливается, чтобы получить оксид церия.
Методы восстановления
Методы восстановления — это методы, которые включают восстановление оксида церия из соединений церия.
Каталитическое восстановление
Каталитическое восстановление — это метод получения элемента путем восстановления церия водородом или углеродом при наличии катализатора, такого как платина или никель. Этот метод приводит к образованию оксида церия с высокой поверхностной активностью, что делает этот метод привлекательным для использования в качестве катализатора.
Электролиз
Электролиз — это метод получения материала путем электролиза церийных солей в растворе с помощью электрического тока. Этот процесс приводит к образованию осадка оксида церия на электроде, который может быть отделен и прокалиброван для получения оксида церия.
Синтез новых модификаций оксида церия
Синтез наночастиц оксида церия
Наночастицы оксида церия имеют уникальные свойства, которые не характерны для частиц большего размера. Наночастицы оксида церия могут использоваться в качестве катализаторов, прозрачных электродов и в различных других приложениях.
Один из методов синтеза наночастиц — это гидротермальный синтез в присутствии органических или неорганических солей церия. Этот метод включает размещение раствора солей церия и некоторого органического реагента в высокотемпературном автоклаве. Реакция происходит при высоком давлении и температуре, что приводит к образованию наночастиц оксида церия.
Синтез оксида церия с использованием суперкритических флюидов
Суперкритические флюиды являются уникальными растворителями, которые имеют свойства газа и жидкости одновременно. Они имеют высокую массовую подвижность и высокую способность растворять вещества.
Синтез оксида церия с использованием суперкритических флюидов является одним из новых методов, который может привести к образованию наночастиц оксида церия. В этом методе растворитель в суперкритическом состоянии взаимодействует с ионами церия, что приводит к образованию оксида церия.
Синтез оксида церия с использованием метода гидротермального синтеза
Метод гидротермального синтеза — это процесс с использованием высокого давления и температуры для проведения химических реакций в водном растворе. Он используется для синтеза различных материалов, включая оксид церия.
Для синтеза оксида церия методом гидротермального синтеза используется раствор солей церия и некоторых других реагентов. Раствор помещается в автоклав и подвергается высокому давлению и температуре. Под действием высокого давления и температуры происходит реакция, в результате которой образуется оксид церия.
Одним из преимуществ метода гидротермального синтеза является возможность получения материала с высокой чистотой. Кроме того, данный метод позволяет контролировать размеры частиц оксида церия, что может быть важным для его применения в различных областях.
