摘要: 氧化铈作为无机紫外屏蔽材料存在着催化性能过高的问题，为研发催化性能低、紫外屏蔽性能好的紫外屏蔽用纳米氧化铈，本文首先系统地研究了盐助溶液燃烧法控制制备纳米铈基氧化物。然而，氧化铈晶胞中氧空位的存在使得氧化铈具有较强的氧化催化性能，... 展开 氧化铈作为无机紫外屏蔽材料存在着催化性能过高的问题，为研发催化性能低、紫外屏蔽性能好的紫外屏蔽用纳米氧化铈，本文首先系统地研究了盐助溶液燃烧法控制制备纳米铈基氧化物。然而，氧化铈晶胞中氧空位的存在使得氧化铈具有较强的氧化催化性能，很大程度限制了作为紫外屏蔽材料的应用，采用半径大于Ce4+的Ca2+对氧化铈进行掺杂，能够阻碍氧化铈晶胞中氧空位的产生，从而降低其氧化催化活性。但掺钙氧化铈的氧化催化性能仍然不低，采用种子聚合法使二氧化硅包覆掺钙氧化铈，改变其导电性和光学性质，增加其分散稳定性等，大大降低其氧化催化性能。 研究结果表明：采用盐助溶液燃烧法制备铈基氧化物过程中，盐的种类和加入量、燃料的种类和加入量、引燃温度、煅烧后处理、浆液球磨时间及掺杂量均会影响氧化铈粉体的微观结构和性能。与不加盐的溶液燃烧法相比，盐的加入使CeO2粉体的比表面积从17.37mg2·g-1增加到116.07mg2·g-1，粒径从48.46nm减小到7.25nm，粉体颗粒趋近单分散，紫外屏蔽性能提升很大。该方法中，加入2倍NaCl盐，以乙二醇为燃料，400℃引燃并在500℃下煅烧2小时制备合成的氧化铈紫外屏蔽性能最佳。掺钙可降低氧化铈的氧化催化性能，而随着掺杂量的增加，其紫外屏蔽性能呈正态分布。在保持10mol%最大钙掺杂量的情况下，改变制备条件，将盐加入量调整为3倍并在400℃下煅烧1小时，可获得紫外屏蔽性能最佳、氧化催化性能最弱的掺钙氧化铈。采用种子聚合法能将二氧化硅均匀包覆在掺钙氧化铈上，其氧化催化性能会因表面形成的二氧化硅膜而大大降低。 总之，本文采用盐助溶液燃烧法制备紫外屏蔽用掺钙铈基氧化物，并利用种子聚合法将二氧化硅均匀包覆在掺钙氧化铈上，紫外屏蔽性能优良，催化性能低，制备过程简单且有望产业化，在工业紫外屏蔽领域及护肤防晒领域具有广阔的应用前景。 收起