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高纯度纳米氧化铈制备（实用版）目录1.引言2.高纯度纳米氧化铈的性质与应用3.制备高纯度纳米氧化铈的方法4.实验步骤与结果5.结论正文【引言】高纯度纳米氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土功能材料，具有良好的催化性能、热稳定性和抗氧化性。
在环保、能源、催化等领域具有广泛的应用前景。
随着科学技术的进步，对高纯度纳米氧化铈的需求日益增长，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性质与应用】高纯度纳米氧化铈具有以下特点：1.纳米级粒子，具有较大的比表面积，有利于提高催化活性；2.高纯度，可以降低杂质对催化性能的影响；3.良好的热稳定性和抗氧化性，有利于在高温、氧化环境下保持催化活性。
高纯度纳米氧化铈在环保、能源、催化等领域具有广泛的应用，如汽车尾气净化催化剂、燃料电池、电解水制氢等领域。
【制备高纯度纳米氧化铈的方法】目前，制备高纯度纳米氧化铈的方法主要有以下几种：1.溶胶凝胶法2.共沉淀法3.水热法4.微波辅助法5.化学气相沉积法【实验步骤与结果】以溶胶凝胶法为例，介绍高纯度纳米氧化铈的制备过程：1.配制原料：将氧化铈（CeO2）粉末与一定比例的水、醇和表面活性剂混合，搅拌均匀；2.水解反应：将混合溶液静置一段时间，使氧化铈水解生成纳米级氧化铈胶体；3.凝胶形成：将水解后的胶体倒入模具中，静置一段时间，形成凝胶；4.干燥与煅烧：将凝胶在真空条件下干燥，然后在高温炉中煅烧，得到高纯度纳米氧化铈粉末。
实验结果表明，采用溶胶凝胶法制备的高纯度纳米氧化铈具有较高的纯度、均匀的粒度和良好的催化活性。
【结论】高纯度纳米氧化铈具有广泛的应用前景，研究其制备方法对推动相关领域的发展具有重要意义。
碳化硅／环氧树脂复合材料的制备及性能研究分别采用固化剂D230、9035、acamine 2636与环氧树脂E51混合，然后分别与用硅烷偶联剂（KH550、KH560、A171）处理的碳化硅颗粒混合，采用浇注法制备了碳化硅/环氧树脂复合材料。
以材料的弯曲强度为评价方法，研究了3种不同固化剂构成的环氧树脂体系以及3种硅烷偶联剂对碳化硅/环氧树脂复合材料性能的影响，以及复合材料弯曲强度与材料中环氧树脂含量的关系。
结果表明，3种固化剂中以D230、9035制备的材料性能为好；采用KH550、KH560处理碳化硅颗粒后的材料性能比不处理或采用A171处理碳化硅颗粒后的材料性能为好。
随着复合材料中环氧树脂相含量的增加复合材料的弯曲强度下降。
标签：环氧树脂；碳化硅；复合材料1 前言环氧树脂是一种常用的具有良好使用性、价廉的热固性高分子材料，但也具有耐摩擦磨损性能和导热性能较差的缺点，通常需要与其他无机填料复合才能获得良好的耐磨损性能和导热性能[1]。
碳化硅（SiC）具有高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀、抗氧化、高热导率、良好的高温稳定性、低的线胀系数、强的耐化学腐蚀性等优点[2]。
将碳化硅颗粒（包括纳米颗粒）和环氧树脂混合后固化成型，制备碳化硅/环氧树脂复合材料，可以制备耐磨损材料和导热材料[3～5]。
浇注法制备颗粒填充的环氧树脂复合材料具有操作简单，改变模具可制成各种形状部件的优点。
本研究采用价格相对便宜且易得的普通碳化硅颗粒、3种固化剂和环氧树脂，用浇注法制备了碳化硅/环氧树脂复合材料。
系统研究了固化剂、硅烷偶联剂对碳化硅颗粒的表面处理对复合材料弯曲性能的影响，以及碳化硅/环氧树脂复合材料弯曲性能与环氧树脂相含量的关系。
2 实验部分2.1 主要原料环氧树脂（E-51），天津天豪达化工有限公司；固化剂acamine 2636，美国空气产品公司；固化剂9035，苏州亨思特实业有限公司；固化剂D230，美国亨斯迈公司；偶联剂KH 550、KH560，辽宁盖州市恒达化工有限责任公司；偶联剂A171，美国联碳公司；促进剂K54，韩国金井公司；黑碳化硅颗粒（12#、60#、90#、320#），市售。
Vol 137No 19・64・化 工 新 型 材 料N EW CH EMICAL MA TERIAL S 第37卷第9期2009年9月作者简介:王法军(1976-),男,博士,研究方向为新型功能聚合物复合材料。
碳化钛/环氧树脂纳米复合材料的介电性能研究王法军 周东祥 龚树萍(华中科技大学电子科学与技术系,武汉430074)摘 要 采用溶液混合随后热压的方法制备了TiC/epoxy 纳米复合材料。
运用渗流阈值理论解释了TiC/epoxy 复合材料的介电行为。
研究了复合材料介电常数与填料体积百分比含量和测试频率的关系。
结果表明:当TiC 体积百分比含量为01192时,复合材料的介电常数高达214(103Hz )。
复合材料介电常数在高测试频率范围(104～106Hz )不随频率的变化而改变。
关键词 聚合物,复合材料,介电性能,碳化钛,环氧树脂Study on the dielectric properties of TiC/epoxy nano 2compositesWang Fajun Zhou Dongxiang G ong Shuping(Depart ment of Elect ronic Science and Technology ,Huazhong University of Scienceand Technology ,Wuhan 430074)Abstract TiC/epoxy nano 2composites was prepared via solution blending and hot pressing route.Percolation theo 2ry was employed to explain the dielectric behavior of TiC/PPS composites.The dependence of the dielectric properties ofcomposited on the TiC volume fraction and f requency was investigated.High dielectric constant (ε=214)of the composites at 103Hz have been observed near the percolation threshold (01192).The dielectric constant of the composites showed a weak frequency dependence when towards high measured f requency range (104～106Hz ).K ey w ords polymer ,composite ,dielectric propery ,titanium carbide ,epoxy 高介电常数聚合物基复合材料具有类似于聚合物的良好加工性能和力学性能,同时具有高的介电常数,在电子行业有着广泛的应用前景。
多形貌纳米氧化铈的制备及紫外吸收性能研究作者：吕杨等来源：《智富时代》2015年第10期【摘要】传统紫外吸收剂通常为有机紫外吸收剂，其本身或其分解产物具有一定的毒性，并会加速其它高分子材料老化。
而CeO2作为一种无机材料，稳定性强，不易分解，符合绿色环保要求。
本课题采用水热法制备棒状、立方状纳米氧化铈，沉淀法制备颗粒状纳米氧化铈。
通过改变原料配比制备相应形貌的纳米CeO2，利用XRD、紫外分光光度计以及比表面积仪表征相关性能。
【关键词】稀土材料；纳米CeO2；紫外吸收一、前言纳米材料有着不同于原子、分子独特的物理、化学性质，当宏观物体被加工到纳米级的大小时会表现出与常规材料不具备的特殊性质，如独特的表面效应、宏观量子隧道效应、量子尺寸效应、小尺寸效应。
氧化铈是一种用途极广稀土材料，纳米后的氧化铈具有特殊的性质和应用，主要应用于紫外吸收剂、催化剂等方面。
纳米氧化铈的形貌对其化学性能有很大影响。
二、实验（一）实验原料硝酸铈（99.9%），天津市光复精细化工研究所产；尿素，天津市东丽区天大化学试剂厂；氢氧化钠，天津市东丽区天大化学试剂厂；氨水，天津市英钟厂霸州市化工分厂；去离子水，哈尔滨化工试剂厂；98%的无水乙醇，天津致远化学试剂有限公司；蒸馏水，自制。
（二）实验方法与过程采用水热法制备棒状纳米氧化铈和立方状纳米氧化铈：（1）将尿素和硝酸铈，在离子水中溶解。
倒入反应釜里的聚四氟乙烯内衬中。
在高温下反应。
反应结束结束后，将产物倒出。
用无水乙醇和去离子水进行离心洗涤。
洗涤后将样品放入烘箱干燥。
最后在马弗炉中450℃煅烧2h。
冷却后装入样品袋。
（2）将氢氧化钠和硝酸铈在去离子水中溶解，并搅拌30min。
将所得乳白色悬浊液倒入聚四氟乙烯内衬的反应釜中。
将反应釜放入烘箱中反应进行24h。
反应结束后将所得沉淀离心洗涤、干燥、研磨装袋。
（三）研究方法运用紫外可见分光光度计来测试三种形貌纳米氧化铈紫外吸收性能的效果。
第37卷第2期高分子材料科学与工程Vol.37,No.2 2021年2月POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Feb.2021高折光率环氧/ZrO2纳米杂化材料的制备谢杨淡少敏2,何小伟2,顾慧敏2,张秋禹2(.中国核动力研究设计院，四川成都610213; 2.西北工业大学化学化工学院特种功能与智能高分子材料工信部重点实验室，陕西西安710129)摘要：采用溶胶-凝胶法在环氧E51中原位生成无机纳米ZiO)2团簇，并利用有机环氧分子链上的侧羟基与无机纳米团簇间形成化学键，以增加有机无机组分间的相容性，并防止无机纳米团簇在体系中团聚。
采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜和透射电镜等对其结构进行了表征，证明成功地在体系中原位生成了zr)2纳米粒子且分布均匀，所制备的薄膜材料具有很好的平整度。
环氧/zr)2纳米杂化光学材料的折光率随着体系中无机纳米粒子含量的增加而呈线性增加，并实现折光率在1.512-1.749间连续可调；在可见光波长范围内，环氧/Z1O)2纳米杂化光学薄膜的透过率普遍维持在85%以上，当纳米粒子的含量增至25%后，透光率也能保持在80%以上。
关键词：溶胶-凝胶法；纳米zr)2团簇；高折光率中图分类号:TB383文献标识码:A文章编号:1000-7555(2021)02-0142-07折光率作为光学材料最基本性质之一，同样也是区别遴选先进光学材料最重要的标准之一。
高折光率光学材料一方面可以显著优化光学元件的曲率与厚度，而且在不影响其折射能力的条件下减轻质量，从而使光学仪器实现轻量化和小型化。
因此，高折光率光材料被广泛地应用于光学元器件的减反射膜、光学透镜、光过滤器、太阳能电池、光电器件构筑等诸多领域［1~7］0当前广泛研究的高折光率光学材料大致可分为无机与有机材料两大类。
有机材料一般又可分为折光率在1.41左右的低折光率材料如甲基聚硅氧烷等，和高于1.5的高折光率材料如苯基的聚硅氧烷有机高折光率光学材料具有质量轻、抗冲击性强、易处理、改性可实现折光率可调等优势，但折光率变化范围小且易受温度和湿度影响，耐磨性、耐热性较差。
邰晓曦等：介孔铈锆复合氧化物一环氧树脂杂化材料的制备与性能研究 此时杂化材料中的环氧树脂分解完全，杂化材料中的主体为 无机ＣｅＯ，一ＺｒＯ，粒子。从ＤＳＣ曲线上看，３７６ ｏＣ附近出现１ 个吸收峰，这个吸热峰是由于样品中的环氧树脂分解所致，在 ７２１ ｏＣ处出现了１个宽而平缓的峰，主要是由于残余的无机盐 分解。从图中可以判断出ＣｅＯ 一ＺｒＯ：一环氧树脂的热分解温 度约为３７６℃，而未加ＣｅＯ 一ＺｒＯ：粒子的环氧树脂其分解温 度范围一般在３００～３３０℃之间，相对于未添加改性的ＣｅＯ 一 ＺｒＯ，的环氧树脂来说，ＣｅＯ，一ＺｒＯ 一环氧树脂材料的热分解 温度提高了４６～７６℃以上，其耐热性能得到明显地提高。 ２．６不同固化温度下环氧树脂的拉伸强度 在４（】℃、６０ 、８Ｏ 、１０（３ ｏＣ、１２０ ｑｃ、１４０ ｏＣ下分别对未 添加和添加ＫＨ５７０改性ＣｅＯ 一ＺｒＯ，介孔粒子（含量为环氧树 脂质量的５％）的环氧树脂进行８ ｈ固化，其拉伸强度见图６。
墨 商 噬 世 堪
￡／℃ ａ一未添加改一￣ＣｅＯ２－ＺｒＯ２的环氧树脂 ｂ一添加改，￣ＣｅＯ２－ＺｒＯ２的环氧树脂
图６ 不同固化温度下环氧树脂的拉伸强度 Ｆｉｇ．６ Ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎ￣ｈ ０ｆ ＣｅＯ２一ＺｒＯ２一ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍ— ｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｃｕｒｉｎｇ
由图６可以看出，添加ＫＨ５７０改性ＣｅＯ 一ＺｒＯ 介孔粒子 的杂化材料在各种固化温度下的拉伸强度都比未添加ＣｅＯ 一 ＺｒＯ 的环氧树脂高，说明ＣｅＯ 一ＺｒＯ 的加入起到了增强材料 拉伸效果的作用；随着固化温度的升高，杂化材料的拉伸强度 逐渐升高，从４０℃时的４７．２ ＭＰａ升至１２０℃时的７４．３ ＭＰａ， 再进一步升高固化温度，材料的拉伸强度变化不大，说明在 １００～１４０℃的范围内，ＣｅＯ，一ＺｒＯ，一环氧树脂杂化材料固化 基本完全。此温度区域可初步确定为低分子聚酰胺６５ｌ固化 环氧树脂杂化材料的最佳固化温度。如继续升高固化温度， 可能会破坏环氧树脂固化物的交联网状结构。 ２．７不同改性ＣｅＯ 一ＺｒＯ 含量下环氧树脂的力学 性能 考察当ＫＨ５７０改性ＣｅＯ 一ＺｒＯ 介孔粒子在环氧树脂中 的质量分数分别为０、１％、２％、３％，５％、１０％时，在１２０℃下 固化８ ｈ后杂化材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口耐冲击性， 以确定最佳的ＣｅＯ：一ＺｒＯ 粒子添加量，观察不同改性ＣｅＯ 一 ＺｒＯ 含量介孑Ｌ粒子对环氧树脂固化物力学性能的影响。结果 见图７～９。 从图７—９可以看出，ＣｅＯ 一ＺｒＯ，一环氧树脂杂化材料的 拉伸强度、缺口耐冲击性和弯曲强度比未加入无机介孔粒子 的环氧树脂高，并且都随着无机介孔粒子含量的增加呈现先 增大后减小的趋势，当ＣｅＯ，一ＺｒＯ，粒子的含量为３％～５％
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ｗ（ＣｅＯ２－ＺｒＯ２）／％ 图７ 不同改性ＣｅＯ２一ＺｒＯ２含量对环氧树脂拉伸强度的影响 Ｆｉｇ．７ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ＣｅＯ２一ＺｒＯ２ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｎ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎ￣ｈ ０ｆ ｅｐｏｘｙ
● 掣 女 絮
ｗ（ＣｅＯ２－－ＺｒＯ２）／％ 图８不同改性ＣｅＯ２一ＺｒＯ２含量对环氧树脂缺口耐冲击性的影响 Ｆｉｇ．８ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ＣｅＯ２一ＺｒＯ２ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｎ ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒｅｎ￣ｈ ｏｆ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ
皇 螬ｌ 诅
０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ ｗ（ＣｅＯ２－ＺｒＯ，）／％
图９不同改性ＣｅＯ２一ＺｒＯ２含量对环氧树脂弯曲强度的影响 Ｆｉｇ．９ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ＣｅＯ２一ＺｒＯ２ ｅｏｎｔｅｎｔ ｏｎ ｆｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｏｈ ０ｆ ｅｐｏｘｙ
时，杂化材料的综合性能达到了最佳，其拉伸强度、缺口耐冲 击性和弯曲强度分别为７３．３ ＭＰａ、１９．７ ｋＪ／ｍ 和１２４．７ ＭＰａ， 相对于环氧树脂基体而言分别提高了２５％、５６％和３７％。分 析其原因，主要是因为采用硅烷偶联剂ＫＨ５７０对ＣｅＯ２一ＺｒＯ 介孔粒子进行有机化处理后，一方面极大地改善了ＣｅＯ，一 ＺｒＯ，在环氧树脂基质中的分散性，另一方面，偶联剂对无机粒 子和环氧树脂产生了化学键合，进一步改变了环氧树脂的网 络结构，使其产生弥散强化现象，有利于ＣｅＯ 一ＺｒＯ：在杂化 材料中稳定存在而发挥无机材料的优势，在杂化材料中形成
鲫 ㈣ 踟 ∞ 加 ０ 邰晓曦等：介孔铈锆复合氧化物一环氧树脂杂化材料的制备与性能研究 ＣｅＯ：一ＺｒＯ：粒子为节点的“互穿网络结构”，可以使负载转移 到ＣｅＯ 一ＺｒＯ 粒子上，有利于能量的转移和消耗。而过多的 ＣｅＯ 一ＺｒＯ 粒子则可能会在环氧树脂基质中团聚，使杂化材 料的各项力学性能下降。
３ 结 语 采用表面活性剂模板法制备ＣｅＯ。一ＺｒＯ 介孔材料，利用 硅烷偶联剂ＫＨ５７０对ＣｅＯ 一ＺｒＯ 进行有机改性，有助于 ＣｅＯ：一ＺｒＯ 介孔粒子在环氧树脂中均匀分散，达到环氧树脂 既能包覆在无机粒子外部，又能在粒子的孔内部生长的目的； 同时，ＣｅＯ 一ＺｒＯ 介孑Ｌ材料的一维和三维孑Ｌ洞结构有可能使 聚合物分子链穿过粒子形成“无机一有机互穿网络”结构，能 够将ＣｅＯ 一ＺｒＯ 介孔粒子的多孔性、孑Ｌ内可反应性、刚性、尺 寸稳定性和热稳定性与环氧树脂的性能很好地结合起来，获 得高性能的无机一有机杂化材料。 通过热分析发现，相对于未添加改性ＣｅＯ 一ＺｒＯ 的环氧 树脂来说，ＣｅＯ 一ＺｒＯ 一环氧树脂杂化材料的热分解温度有 了明显的提高，耐热性能得到增强。对ＣｅＯ，～ＺｒＯ，一环氧树 脂杂化材料进行力学性能的测定，发现其拉伸强度，缺口耐冲 击性和弯曲强度均比未加入无机粒子的环氧树脂高，并且都 随着改性ＣｅＯ 一ＺｒＯ 含量的增加呈先增大后减小的趋势，当 改性ＣｅＯ：一ＺｒＯ：粒子的含量为３％～５％时，杂化材料的综合 性能达到了最佳，其拉伸强度，缺口耐冲击性和弯曲强度分别 为７３．３ ＭＰａ、１９．７ ｋＪ／ｍ 和１２４．７ ＭＰａ，相对于环氧树脂基体 分别提高了２５％、５６％和３７％。 参考文献 ［１］柯昌关，汪厚植，段辉，等．环氧树脂基纳米复合材料的研究进 展［Ｊ］．武汉科技大学学报（自然科学版），２００３，２６（２）：１２０ —１２１． ＫＥ Ｃ Ｍ，ＷＡＮＧ Ｈ Ｚ，ＤＵＡＮ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｅｐｏｘｙ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ），２００３，２６（２）：１２０—１２１． ［２］ 李仙会，胡晓丹，陈瑞珠．环氧树脂改性研究进展［Ｊ］．热目性树 脂，２００３，１８（３）：２７—２９． Ｌ１ Ｘ Ｈ，ＨＵ Ｘ Ｄ，ＣＨＥＮ Ｒ Ｚ．Ｒｅｃｅｎｔ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ［Ｊ］．Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｔｉｎｇ Ｒｅｓｉｎ，２００３，１８（３）：２７—２９． ［３］ 董元彩，孟卫，魏欣，等．环氧树脂／二氧化钛纳米复合材料的制
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