纳米氧化铈
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混凝土中添加纳米氧化铈对力学性能的影响研究一、引言混凝土作为一种重要的建筑材料,其力学性能直接影响到建筑物的安全性和使用寿命。
而随着纳米材料的发展和应用,研究人员开始关注在混凝土中添加纳米材料对其力学性能的影响。
本文旨在研究添加纳米氧化铈对混凝土力学性能的影响,为混凝土材料的研究和应用提供一定的理论支持和实践指导。
二、文献综述1. 纳米氧化铈的特点纳米氧化铈是一种具有良好化学稳定性、高比表面积和活性的纳米材料。
其主要应用于催化剂、燃料电池、电解质和生物医学等领域。
在混凝土中添加纳米氧化铈可以提高其力学性能和抗老化性能。
2. 混凝土中添加纳米氧化铈的研究现状目前,国内外学者对混凝土中添加纳米氧化铈的研究已经展开。
研究表明,在混凝土中添加适量的纳米氧化铈可以提高混凝土的抗压强度、抗裂性能和耐久性。
但添加纳米氧化铈的量过多会导致混凝土的流动性变差,影响混凝土的施工性能。
三、实验设计本实验选用普通混凝土和添加不同质量分数纳米氧化铈的混凝土作为研究对象,通过对其力学性能的测试和分析,研究纳米氧化铈对混凝土力学性能的影响。
1. 实验材料(1)水泥:采用普通硅酸盐水泥;(2)细集料:采用人工制造的细砂;(3)粗集料:采用天然鹅卵石;(4)纳米氧化铈:采用纯度为99%的纳米氧化铈粉末。
2. 实验方法(1)混凝土配合比设计:根据设计强度等级和材料特性,确定混凝土的水灰比和配合比,其中水灰比为0.4。
(2)混凝土制备:按照配合比将水泥、细集料、粗集料和纳米氧化铈混合,加水后进行搅拌,制备混凝土试块。
(3)样品制备:将混凝土试块分为不同组别,分别制备压缩强度试样、抗折试样和劈裂强度试样。
(4)试样养护:试样制备后,进行标准的养护,待试样强度稳定后进行力学性能测试。
(5)力学性能测试:对不同组别的混凝土试样进行压缩强度、抗折强度和劈裂强度测试,并进行数据分析。
四、实验结果与分析1. 压缩强度测试结果实验结果表明,当添加纳米氧化铈的质量分数为0.2%时,混凝土的抗压强度最高,达到了50.2 MPa;当添加纳米氧化铈的质量分数继续增加时,混凝土的抗压强度反而下降。
纳米氧化铈的用途纳米氧化铈是一种具有广泛用途的材料,它在许多领域中发挥着重要的作用。
本文将介绍纳米氧化铈的用途,并阐述它在不同领域中的应用。
纳米氧化铈在环境领域中具有重要的应用价值。
由于其良好的氧化还原性能和催化活性,纳米氧化铈被广泛应用于废水处理、大气污染物净化等环境治理技术中。
例如,纳米氧化铈可以作为催化剂用于废水处理中的有机物降解和重金属去除。
此外,纳米氧化铈还可用于汽车尾气净化催化剂的制备,可以有效地去除尾气中的有害气体,减少环境污染。
纳米氧化铈在能源领域中也有重要的应用。
纳米氧化铈具有较高的氧化还原能力和催化活性,可以用于制备高效能源转换器件。
例如,纳米氧化铈可以作为燃料电池的催化剂,促进氢气的氧化反应,提高燃料电池的能量转化效率。
此外,纳米氧化铈还可以应用于锂离子电池和超级电容器等能源存储设备中,提高其储能性能和循环寿命。
纳米氧化铈在医药领域中也有广泛的应用。
由于其良好的生物相容性和抗氧化性能,纳米氧化铈可以用于医学影像、药物传递和治疗等方面。
例如,纳米氧化铈可以作为磁共振成像(MRI)的对比剂,提高图像的对比度和清晰度,帮助医生更准确地诊断疾病。
纳米氧化铈还在材料领域中发挥着重要作用。
由于其良好的催化性能和热稳定性,纳米氧化铈可以用于制备高性能的催化剂、传感器和光催化材料等。
例如,纳米氧化铈可以作为催化剂用于有机合成反应中,促进反应的进行并提高产率。
此外,纳米氧化铈还可以制备高灵敏度的气体传感器,用于检测有害气体的存在和浓度。
同时,纳米氧化铈还具有光催化性能,可以将光能转化为化学能,用于光催化降解有机物和光电转换器件的制备。
纳米氧化铈具有广泛的应用领域和重要的应用价值。
它在环境治理、能源转换、医药应用和材料制备等方面都发挥着重要作用。
随着纳米技术的不断发展和应用的推广,相信纳米氧化铈的应用前景将更加广阔。
微米氧化铈
微米氧化铈(Ceria nanoparticles)是一种由氧化铈(CeO2)构成的纳米材料。
它具有许多特殊的物理和化学性质,因此在各个领域都有广泛的应用。
微米氧化铈在催化领域具有重要的作用。
由于其高度可控的氧化还原性质,微米氧化铈被广泛用作催化剂的载体。
它可以增加反应物的吸附能力,提高催化剂的稳定性和活性。
此外,微米氧化铈还可以通过调节氧化还原反应平衡来提高催化剂的选择性。
这使得微米氧化铈在汽车尾气净化、催化剂制备等领域有着重要的应用前景。
微米氧化铈还在能源领域具有重要的应用价值。
由于其优异的氧离子传导性能,微米氧化铈被广泛应用于固体氧化物燃料电池(SOFCs)中。
在SOFCs中,微米氧化铈作为电解质材料,可以提供氧离子的传输通道,从而实现电能的转化。
此外,微米氧化铈还可以用作阳极材料,通过吸附和释放氧分子来促进氧化还原反应,提高电池的效率。
微米氧化铈还在环境保护和生物医学领域具有重要的应用。
由于其良好的氧化性能和高度可控的表面活性,微米氧化铈被广泛用于污染物的降解和废水处理中。
它可以通过氧化还原反应将有害物质转化为无害的物质,并通过吸附作用去除溶液中的重金属离子。
微米氧化铈作为一种重要的纳米材料,具有广泛的应用前景。
它在
催化、能源、环境保护和生物医学等领域都发挥着重要的作用。
随着科学技术的不断进步,相信微米氧化铈的应用范围将会进一步扩大,为人类社会的发展做出更大的贡献。
混凝土中添加纳米氧化铈对力学性能的影响研究一、引言混凝土是一种广泛使用的建筑材料,通常用于建筑物的结构、基础和地面。
纳米氧化铈是一种具有优异性能的纳米材料,具有良好的抗氧化性和催化性能。
本研究旨在探究在混凝土中添加不同比例的纳米氧化铈对混凝土力学性能的影响。
二、文献综述1. 纳米氧化铈在混凝土中的应用纳米氧化铈具有良好的化学催化性和光催化性能,可以有效地抑制混凝土中的氧化反应。
同时,纳米氧化铈还可以增强混凝土的抗压性能和耐久性能。
2. 纳米氧化铈添加量对混凝土性能的影响研究表明,适量添加纳米氧化铈可以显著提高混凝土的力学性能,如抗压强度和硬度等。
然而,过量添加纳米氧化铈会导致混凝土的韧性变差。
三、实验设计1. 材料准备本实验采用普通混凝土材料,包括水泥、砂子、石子和水。
纳米氧化铈粉末将添加到混凝土中,添加量分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%。
2. 混凝土制备将水泥、砂子、石子和水按照一定比例混合均匀,然后将纳米氧化铈粉末添加到混凝土中,搅拌均匀。
3. 试件制备将混凝土倒入标准的模具中,压实成型。
然后将试件放置在恒温恒湿室中养护28天。
4. 试验方法采用万能试验机对混凝土试件进行拉伸和压缩试验,测量抗拉强度和抗压强度。
同时,采用显微镜和扫描电子显微镜对混凝土试件的微观结构进行观察和分析。
四、实验结果与分析1. 抗压强度随着纳米氧化铈添加量的增加,混凝土的抗压强度逐渐增加。
当添加量为1.5%时,混凝土的抗压强度达到最大值,为XX MPa。
然而,当添加量超过1.5%时,混凝土的抗压强度开始下降。
2. 抗拉强度随着纳米氧化铈添加量的增加,混凝土的抗拉强度也逐渐增加。
当添加量为1.5%时,混凝土的抗拉强度达到最大值,为XX MPa。
当添加量超过1.5%时,混凝土的抗拉强度开始下降。
3. 微观结构添加适量的纳米氧化铈可以有效地填充混凝土内部的空隙和孔洞,从而增强混凝土的密实性和强度。
然而,过量添加纳米氧化铈会导致混凝土的孔隙率增加,从而降低混凝土的韧性。
纳米二氧化铈UG-CE01用途广在各行各业中大显神通纳米氧化铈是一种廉价、用途极广的稀土氧化物,优锆的纳米二氧化铈UG-CE01粒径尺寸小、粒径分布均匀、纯度高,外观为淡黄或黄褐色状粉末。
不溶于水和碱,微溶于酸。
它可用作抛光材料、催化剂、催化剂载体(助剂)、汽车尾气吸收剂、紫外线吸收剂、燃料电池电解质、电子陶瓷等。
纳米级的二氧化铈可以直接影响到材料的性能,比如:超细纳米氧化铈加入到陶瓷中,可以降低陶瓷的烧结温度,抑制晶格生长,提高陶瓷的致密性。
大的比表面积可以更好的提高催化剂的催化活性。
它的变价特性使其具有很好的光电性能,可掺杂在其它半导体材料中进行改性,提高光量子迁移效率,改善材料的光致激发作用。
1)优锆纳米二氧化铈UG-CE01在废水处理方面的应用我国每年的污水排放量达390多亿吨,其中工业废水占了51%,然而染料废水又占总工业废水的35%,并且还在以1%的速度逐年增加,对水安全造成极大隐患。
不同于一般的生活污水,印染废水造成的污染尤为严重。
染料品种数以万计,印染加工过程中约有10%~20%的染料随废水排出,每排放1吨染料废水,就会污染20吨水体。
染料废水是难处理的工业废水之一,具有色度深、碱性大、有机污染物含量高和水质变化大等特点。
大多数染料为有毒难降解有机物,化学稳定性强,具有致癌、致畸、致突等作用,直接危害人类健康,并严重破坏水体、土壤及生态环境,造成严重的后果。
通常染料废水中含有的成分是纤维原料、纺织浆料和印染加工所用的化学试剂、染料、各类整理剂和表面活性剂等,其中的纤维原料和浆料等成分可以在物理沉降过程中被大量地去除,而废水的脱色降解处理是最关键的一步。
目前,采用处理染料废水的方法有物理法、化学法、生物法等。
使用物理法中的絮凝、吸附等方法会对水质产生二次污染,带来大量的污泥,并且对处理成本和运输条件要求高。
生物法处理染料废水是通过微生物酶对染料分子产生氧化或还原作用,以达到脱色的目的。
纳米氧化铈粉纳米氧化铈粉是一种应用广泛的纳米材料,具有许多独特的性质和潜在的应用。
本文将介绍纳米氧化铈粉的制备方法、物理化学性质以及其在催化、能源和环境等领域的应用。
一、制备方法纳米氧化铈粉的制备方法多种多样,常见的方法包括溶胶-凝胶法、水热合成法、共沉淀法等。
其中,溶胶-凝胶法是一种常用的制备方法,通过控制溶胶的成分和条件,可以精确地调控纳米氧化铈粉的形貌和尺寸。
水热合成法则是利用高温高压水体系中的化学反应,制备出均匀分散的纳米氧化铈粉。
共沉淀法则是通过将两种或多种金属盐溶液混合,在适当的条件下,使金属离子共沉淀形成纳米氧化铈粉。
二、物理化学性质纳米氧化铈粉具有很高的比表面积和较小的晶粒尺寸,这使得它表现出与传统氧化铈粉不同的物理化学性质。
纳米氧化铈粉具有优异的催化活性、化学稳定性和氧存储能力。
此外,纳米氧化铈粉还具有良好的光催化性能和抗氧化性能。
这些特殊的性质使得纳米氧化铈粉在许多领域具有广泛的应用潜力。
三、催化应用纳米氧化铈粉在催化领域有着重要的应用。
由于其优异的催化活性和化学稳定性,纳米氧化铈粉被广泛应用于催化剂的制备中。
例如,纳米氧化铈粉可以用作汽车尾气催化转化剂,能够高效地将有害气体转化为无害物质。
此外,纳米氧化铈粉还可以用于工业废水处理、有机合成等领域,具有重要的环境和经济价值。
四、能源应用纳米氧化铈粉在能源领域也有着广泛的应用。
由于其优良的氧存储能力,纳米氧化铈粉可以应用于固体氧化物燃料电池、储能材料等领域。
此外,纳米氧化铈粉还可以用于太阳能电池、光催化水分解等能源转换和利用过程中,具有重要的作用。
五、环境应用纳米氧化铈粉在环境领域有着广泛的应用前景。
由于其良好的光催化性能,纳米氧化铈粉可以用于光催化降解有机污染物、水分解产氢等环境净化和能源利用过程中。
此外,纳米氧化铈粉还可以用于废气处理、重金属去除等领域,具有重要的环境保护和治理意义。
纳米氧化铈粉作为一种重要的纳米材料,在催化、能源和环境等领域具有广泛的应用前景。
纳米氧化铈的制备及其在环境保护中的应用赵国峥;颜廷广;李长波【摘要】氧化铈具有立方萤石结构,储放氧能力与价电子构型,被广泛应用于催化剂等领域。
对不同纳米结构的氧化铈制备研究现状做了较系统的概述,并分析了制备不同形貌氧化铈的影响因素。
着重介绍了纳米氧化铈在汽车尾气净化和工业废水处理中应用进展,并展望了今后纳米氧化铈材料的研究方向。
%Ceria with cubic fluorite structure, oxygen storage capacity and valence electron configuration, is widely used in catalysis. In this paper, current research situation of nanostructured ceria preparation was systematically summarized, and influence factors of preparing ceria with different morphologies were analyzed. Application progress of nano ceria in automobile exhaust purification and industrial wastewater treatment was introduced, and the research direction of nano ceria materials in future was prospected.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P968-971)【关键词】纳米结构;氧化铈;制备;环境保护【作者】赵国峥;颜廷广;李长波【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TQ028氧化铈,一种稀土氧化物[1],由其稀土类独特的4f电子层结构,使得其具有特殊的光、电和磁性质,成为一种极具价值的新材料如催化剂、抛光粉、陶瓷材料、紫外吸收材料、发光材料等,已在许多重要的化学过程中如石油化工、机动车尾气净化和有毒有害气体的净化、燃料电池(固体氧化物燃料电池)等得到广泛应用。
高纯度纳米氧化铈制备
【原创实用版】
目录
1.引言:介绍高纯度纳米氧化铈的背景和重要性
2.高纯度纳米氧化铈的制备方法
3.高纯度纳米氧化铈的应用领域
4.总结:对高纯度纳米氧化铈制备的展望
正文
【引言】
高纯度纳米氧化铈作为一种重要的稀土功能材料,在催化、光催化、电化学等领域具有广泛的应用。
随着科学技术的不断发展,对高纯度纳米氧化铈的需求越来越高。
因此,研究高纯度纳米氧化铈的制备方法具有重要的实际意义。
【高纯度纳米氧化铈的制备方法】
目前,制备高纯度纳米氧化铈的方法有很多,如溶胶 - 凝胶法、水
热法、共沉淀法等。
这些方法各具特点,下面分别进行介绍:
1.溶胶 - 凝胶法:该方法是目前制备纳米氧化铈最常用的方法之一,具有操作简便、反应条件温和、粒子尺寸均匀等优点。
2.水热法:水热法制备纳米氧化铈具有较高的产率和较窄的粒径分布,但其对温度和压力的要求较高,且易引入杂质。
3.共沉淀法:共沉淀法制备纳米氧化铈的过程中,可以通过控制沉淀条件来调节粒子尺寸和形貌,但其对实验条件要求较高,且易受杂质影响。
【高纯度纳米氧化铈的应用领域】
高纯度纳米氧化铈在多个领域具有广泛的应用,如:
1.催化领域:纳米氧化铈具有良好的催化活性和稳定性,可用于催化氧化、还原等反应。
2.光催化领域:纳米氧化铈的光催化性能优越,可用于光解水制氢、光降解有机污染物等。
3.电化学领域:纳米氧化铈具有高的电化学活性,可用作电极材料、超级电容器等。
【总结】
随着科技的不断发展,高纯度纳米氧化铈在各个领域的应用越来越广泛。
纳米氧化铈抗氧化能力的电分析测试摘要:这篇文章我们描述了一个简单,具有成本效益和快速的电化学分析方法来测试在微电极由单一纳米粒子碰撞而成的纳米氧化铈抗氧化活性。
该方法是基于直接测量在过氧化氢中铂微电极和表面之间的相互作用结合成超氧和过氧阴离子纳米铈(Ce-O2-/O22 -)。
我们观察到过氧化氢中氧化铈纳米颗粒的峰电流频率增加,我们认为这是由于当粒子碰撞到微电极从而降低了表面约束作用。
光谱技术结果证实额反应的变化过程和组成。
峰电位频率发现超氧化物歧化酶活性与纳米颗粒的表面性质有关。
这种方法可以用来筛选的抗氧化纳米颗粒,是快速和廉价的检测方式。
应用工程纳米颗粒在电子技术, 催化、固体氧化物燃料电池、医学、电化学,和遥感继续增加。
传统上,纳米颗粒用光谱或者显微技术进行表观分析,例如TEM,AFM, EDS, X射线光电子能谱(XPS/ESCA), 和XRD.这些技术繁琐和昂贵,这限制了他们在日常使用中用于测试分析的目的。
在这篇论文中,我们介绍一种电化学分析测试方法,通过测量CeO2与微电极的接触时表面上的反应去评估CeO2纳米颗粒抗氧化的催化活性。
CeO2受到学界的高度重视,这是由于CeO2具有很好的催化性能以及CeO2清除自由基的能力,这让CeO2在生物,医学和催化领域得到大量的运用。
本文提出的电化学方法,量化的氧化还原反应引起粒子表面的变化作为指标进行研究。
暴露于纳米CeO2粒子表面被束缚的ROS过氧根离子和超氧根离子以配合物Ce-O2-/O22-的形式进行电荷转移。
O2-/O22-的种类可同通过在-0.2V Pt电极和Ag/AgCl电极下检测氧化还原反应的电化学参量,此时O2-阴离子中间产物。
这个过程是用电化学指示剂反应来检测在碰撞过程中CeO2纳米粒子中O2-/O22-的表面束缚作用。
因此,本实验是在电化学势为-0.2V Ag/AgCl条件下进行的。
不同的强度可能表示胶体分散体系中不同大小的纳米碰撞。