專利名稱：立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，由于特殊形貌的結(jié)構(gòu)材料具有新奇的性能，科學(xué)家們將相當(dāng)大的精力都投入到了材料的形貌和結(jié)構(gòu)的可控合成中，并努力構(gòu)建從納米尺度到介觀尺度的新穎材料。銅鈰復(fù)合氧化物廣泛應(yīng)用于甲醇重整反應(yīng)制氫，CO的優(yōu)先氧化，CO低溫氧化等體系中。催化劑形貌結(jié)構(gòu)決定著他的性能，目前研究者制備氧化物的形貌合成方法，主要是借助于硬模板或者表面活性劑等軟模板材料來實現(xiàn)，就是在模板的表面形成材料結(jié)構(gòu)，然后通過酸堿溶解、高溫分解等去除模板得到模板同型材料，盡管模板控制合成是具有特殊形貌材料的制備的有效方法，但ー方面由于模板法存在模板制備程序繁瑣，移除模板容易導(dǎo)致殼層不穩(wěn)定等缺陷，使得制備エ藝相對復(fù)雜，另ー方面，制備的材料形貌很大程度上依賴于模板的選擇，并且模板的去除效果也是影響產(chǎn)物純度的重要原因。使得研究希望尋找ー種簡單的方法來制備具有特定形貌的材料，這樣就省去模板的去除和表面活性劑的去除所帶來的上述的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有利用模板制備銅鈰復(fù)合氧化物的方法存在模板去除困難，銅鈰復(fù)合氧化物形狀受模板形狀限制的技術(shù)問題，提供了ー種立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法。立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法如下一、將Cu (CH3COO)2 · H2O和Ce (NO3) 3 · 6H20加入こニ醇中，攪拌溶解得Cu離子和Ce離子總濃度為O. 05mol ·じ1 O. 5mol ·じ1的混合溶液，其中Cu(CH3COO)2 · H2O與Ce (NO3) 3 · 6H20的摩爾比為I 9 3 ；ニ、將步驟一制備得到的混合溶液放入微波反應(yīng)器中，在微波功率為650W、占空比為50% 90%的條件下,反應(yīng)IOmin 30min,然后冷卻至室溫,過濾,將沉淀物沖洗至沖洗液無泡沫，再將沉淀物用無水こ醇洗滌3次，然后在80°C 100°C干燥18h 24h，再在300°C 500°C焙燒4h，得立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物。本發(fā)明用一種簡單的制備方法合成立方體狀CuO-CeO2復(fù)合氧化物，本發(fā)明只用了銅鈰兩種鹽溶液，沒有加入任何沉淀劑、模板或表面活性劑等，完全依賴與醋酸銅自身的水解作用，結(jié)合微波加熱方式，制備立方體狀銅鈰的復(fù)合氧化物。
本發(fā)明的突出特點是(I)原料簡單(2)操作簡單(3)不需要模板或表面活性剤，節(jié)省資源(4)不需要沉淀劑(5)成本低，產(chǎn)品純度高。


圖I是實驗一制備的立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的XRD圖；圖2是實驗一制備的立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的掃描電鏡照片；圖3是實驗ニ制備的立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的掃描電鏡照片；圖4是實驗三制備的立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的掃描電鏡照片；圖5是實驗四制備的立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的掃描電鏡照片；圖6是實驗五制備的立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的掃描電鏡照片；圖7是實驗六制備的立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的掃描電鏡照片。
具體實施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式中立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法如下一、將Cu (CH3COO)2 · H2O和Ce (NO3) 3 · 6H20加入こニ醇中，攪拌溶解得Cu離子和Ce離子總濃度為O. 05mol ·じ1 O. 5mol ·じ1的混合溶液，其中Cu(CH3COO)2 · H2O與 Ce (NO3) 3 · 6H20的摩爾比為I 9 3 ；ニ、將步驟一制備得到的混合溶液放入微波反應(yīng)器中，在微波功率為650W、占空比為50% 90%的條件下,反應(yīng)IOmin 30min,然后冷卻至室溫,過濾,將沉淀物沖洗至沖洗液無泡沫，再將沉淀物用無水こ醇洗滌3次，然后在80°C 100°C干燥18h 24h，再在300°C 500°C焙燒4h，得立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物。本實施方式步驟ニ中所述的微波反應(yīng)器的頻率為2450MHz、額定功率為650W。
具體實施方式
ニ 本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中所述攪拌溶解得Cu離子和Ce離子總濃度為O. Imol じ1 O. 4mol じ1的混合溶液。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或ニ不同的是步驟一中所述攪拌溶解得Cu離子和Ce離子總濃度為O. 2mol じ1 O. 3mol じ1的混合溶液。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一至三之一不同的是步驟一中所述Cu(CH3COO)2 -H2O與Ce(NO3)3 ·6Η20的摩爾比為1:1。其它與具體實施方式
一至三之一相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一至四之一不同的是步驟一中所述Cu(CH3COO)2 -H2O與Ce(NO3)3 ·6Η20的摩爾比為I : 2。其它與具體實施方式
一至四之一相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一至五之一不同的是步驟ニ中在90°C干燥。其它與具體實施方式
一至五之一相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一至六之一不同的是步驟ニ中干燥時間為19h 23h。其它與具體實施方式
一至六之一相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同的是步驟ニ中干燥時間為20h。其它與具體實施方式
一至七之一相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
一至八之一不同的是步驟ニ中在微波占空比為50% 90%的條件下反應(yīng)。其它與具體實施方式
一至八之一相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
一至九之一不同的是步驟ニ中在400°C焙燒。其它與具體實施方式
一至九之一相同。采用下述實驗驗證本發(fā)明效果實驗ー立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法如下一、將Cu(CH3COO)2 · H2O和Ce(NO3)3 · 6H20加入こニ醇中，攪拌溶解得Cu離子和
Ce離子總濃度為O. 2mol ·じ1的混合溶液，其中Cu (CH3COO) 2 · H2O與Ce (NO3) 3 · 6H20的摩爾比為1:1;ニ、將步驟一制備得到的混合溶液放入微波反應(yīng)器中，在微波占空比為70%的條件下，反應(yīng)lOmin，然后冷卻至室溫，過濾，將沉淀物沖洗至沖洗液無泡沫，再將沉淀物用無水こ醇洗滌3次，然后在80°C干燥18h，再在400°C焙燒4h，得立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物。由圖I可知在2 Θ =28.5° ,33. 1° ,47. 5° ,56. 3°出現(xiàn)了強特征衍射峰，分別對應(yīng)于CeO2的(111)，(200)，(220)和(311)晶面，這些強烈的特征衍射峰都指認(rèn)Ce02的存在晶相是立方相Ce02。在2 Θ = 35. 6°，38. 7°出現(xiàn)了 CuO的特征衍射峰，分別對應(yīng)于CuO的(002)和(111)晶面，這些特征衍射峰指認(rèn)CuO的存在晶相是單斜晶相CuO。由圖2可知銅鈰復(fù)合氧化物(CuO-CeO2復(fù)合氧化物)的形貌為立方體狀，在較大范圍內(nèi)分散均一且表面光滑，尺寸約為I μ m。實驗ニ立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法如下一、將Cu(CH3COO)2 · H2O和Ce(NO3)3 · 6H20加入こニ醇中，攪拌溶解得Cu離子和Ce離子總濃度為O. 05mol ·じ1的混合溶液，其中Cu(CH3COO)2 · H2O與Ce(NO3)3 · 6H20的摩爾比為I:3;ニ、將步驟一制備得到的混合溶液放入微波反應(yīng)器中，在微波占空比為70%的條件下，反應(yīng)IOmin 30min，然后冷卻至室溫，過濾，將沉淀物沖洗至沖洗液無泡沫，再將沉淀物用無水こ醇洗滌3次，然后在80°C干燥18h，再在310°C焙燒4h，得立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物。實驗三立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法如下一、將Cu(CH3COO)2 · H2O和Ce(NO3)3 · 6H20加入こニ醇中，攪拌溶解得Cu離子和Ce離子總濃度為O. 5mol ·じ1的混合溶液，其中Cu (CH3COO) 2 · H2O與Ce (NO3) 3 · 6H20的摩爾比為3 I ；ニ、將步驟一制備得到的混合溶液放入微波反應(yīng)器中，在微波占空比為70%的條件下，反應(yīng)IOmin 30min，然后冷卻至室溫，過濾，將沉淀物沖洗至沖洗液無泡沫，再將沉淀物用無水こ醇洗滌3次，然后在80°C干燥24h，再在320°C焙燒4h，得立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物。實驗四立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法如下一、將Cu(CH3COO)2 · H2O和Ce(NO3)3 · 6H20加入こニ醇中，攪拌溶解得Cu離子和Ce離子總濃度為O. Imol ·じ1的混合溶液，其中Cu (CH3COO) 2 · H2O與Ce (NO3) 3 · 6H20的摩爾比為1:1;ニ、將步驟一制備得到的混合溶液放入微波反應(yīng)器中，在微波占空比為70%的條件下，反應(yīng)20min，然后冷卻至室溫，過濾，將沉淀物沖洗至沖洗液無泡沫，再將沉淀物用無水こ醇洗滌3次，然后在90°C干燥20h，再在400°C焙燒4h，得立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物。實驗五立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法如下一、將Cu(CH3COO)2 · H2O和Ce(NO3)3 · 6H20加入こニ醇中，攪拌溶解得Cu離子和Ce離子總濃度為O. 4mol ·じ1的混合溶液，其中Cu (CH3COO) 2 · H2O與Ce (NO3) 3 · 6H20的摩爾比為I : 2;
ニ、將步驟一制備得到的混合溶液放入微波反應(yīng)器中，在微波占空比為70%的條件下，反應(yīng)IOmin 30min，然后冷卻至室溫，過濾，將沉淀物沖洗至沖洗液無泡沫，再將沉淀物用無水こ醇洗滌3次，然后在90°C干燥22h，再在300°C焙燒4h，得立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物。實驗六立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法如下一、將Cu(CH3COO)2 · H2O和Ce(NO3)3 · 6H20加入こニ醇中，攪拌溶解得Cu離子和Ce離子總濃度為O. 3mol ·じ1的混合溶液，其中Cu (CH3COO) 2 · H2O與Ce (NO3) 3 · 6H20的摩爾比為2 I ； ニ、將步驟一制備得到的混合溶液放入微波反應(yīng)器中，在微波占空比為70%的條件下，反應(yīng)15min，然后冷卻至室溫，過濾，將沉淀物沖洗至沖洗液無泡沫，再將沉淀物用無水こ醇洗滌3次，然后在85°C干燥23h，再在500°C焙燒4h，得立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物。
權(quán)利要求
1.立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法，其特征在于立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法如下 一、將Cu(CH3COO) 2 -H2O和Ce (NO3) 3 ·6Η20加入乙二醇中，攪拌溶解得Cu離子和Ce離子總濃度為 O. 05mol .171 O. 5mol .171 的混合溶液，其中 Cu(CH3COO)2 .H2O 與 Ce (NO3)3 ·6H20的摩爾比為I 9 3 ； 二、將步驟一制備得到的混合溶液放入微波反應(yīng)器中，在微波功率為650W、占空比為50% 90%的條件下，反應(yīng)IOmin 30min,然后冷卻至室溫,過濾,將沉淀物沖洗至沖洗液無泡沫，再將沉淀物用無水乙醇洗滌3次，然后在80°C 100°C干燥18h 24h，再在300°C 500°C焙燒4h，得立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法，其特征在于步驟一中所述攪拌溶解得Cu離子和Ce離子總濃度為O. Imol · I/1 O. 4mol · Γ1的混合溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法，其特征在于步驟一中所述攪拌溶解得Cu離子和Ce離子總濃度為O. 2mol · Γ1的混合溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法，其特征在于步驟一中所述 Cu (CH3COO) 2 · H2O 與 Ce (NO3) 3 · 6H20 的摩爾比為 I : I。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法，其特征在于步驟一中所述 Cu (CH3COO) 2 · H2O 與 Ce (NO3) 3 · 6H20 的摩爾比為 I : 2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法，其特征在于步驟二中在90°C干燥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法，其特征在于步驟二中干燥時間為19h 23h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法，其特征在于步驟二中干燥時間為20h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法，其特征在于步驟二中在微波占空比為80%的條件下反應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法，其特征在于步驟二中在400°C焙燒。
全文摘要
立方體狀銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法，它涉及一種銅鈰復(fù)合氧化物的制備方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有利用模板制備銅鈰復(fù)合氧化物的方法存在模板去除困難，銅鈰復(fù)合氧化物形狀受模板形狀限制的技術(shù)問題。本方法如下一、將Cu(CH3COO)2·H2O和Ce(NO3)3·6H2O加入乙二醇中，得混合溶液；二、將步驟一制備得到的混合溶液放入微波反應(yīng)器中反應(yīng)，然后冷卻至室溫，過濾，將沉淀物洗滌后干燥，再焙燒，即得。本發(fā)明的突出特點是(1)原料簡單(2)操作簡單(3)不需要模板或表面活性劑，節(jié)省資源(4)不需要沉淀劑(5)成本低，產(chǎn)品純度高。
文檔編號B01J23/83GK102674432SQ201210157710
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月19日
發(fā)明者侯海鴿, 劉春濤, 孫瑋琦, 王闊, 谷宇 申請人:黑龍江大學(xué)