专利名称：骰子状铜铈复合氧化物的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种铜铈复合氧化物的制备方法。
背景技术：
近年来，由于特殊形貌的结构材料具有新奇的性能，科学家们将相当大的精力都投入到了材料的形貌和结构的可控合成中，并努力构建从纳米尺度到介观尺度的新颖材料。铜铈复合氧化物广泛应用于甲醇重整反应制氢，CO的优先氧化，CO低温氧化等体系中。催化剂形貌结构决定着他的性能，目前研究者制备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剂等软模板材料来实现，就是在模板的表面形成材料结构，然后 通过酸碱溶解、高温分解等去除模板得到模板同型材料，尽管模板控制合成是具有特殊形貌材料的制备的有效方法，但一方面由于模板法存在模板制备程序繁琐，移除模板容易导致壳层不稳定等缺陷，使得制备工艺相对复杂，另一方面，制备的材料形貌很大程度上依赖于模板的选择，并且模板的去除效果也是影响产物纯度的重要原因。使得研究希望寻找一种简单的方法来制备具有特定形貌的材料，这样就省去模板的去除和表面活性剂的去除所带来的上述的缺点。
发明内容
本发明是为了解决现有利用模板制备铜铈复合氧化物的方法存在模板去除困难，铜铈复合氧化物形状受模板形状限制的技术问题，提供了一种骰子状铜铈复合氧化物的制备方法。骰子状铜铈复合氧化物的制备方法如下一、将Cu (CH3COO) 2 H2O和Ce (NO3) 3 6H20加入乙二醇中，搅拌溶解得Cu离子和Ce离子总浓度为0. Olmol I71 0. 05mol I71的混合溶液，其中Cu(CH3COO)2 H2O与Ce (NO3) 3 6H20 的摩尔比为 0. 5 3 I ；二、将步骤一制备得到的混合溶液放入水热反应釜中，然后将水热反应釜置于150°C 180°C条件下，恒温反应12h 24h，冷却至室温，将水热反应釜中反应后的溶液取出并过滤，然后将沉淀物冲洗至冲洗液无泡沫，再将沉淀物用无水乙醇洗涤3次，然后在80°C 100°C干燥，得骰子状铜铈复合氧化物。本发明用一种简单的制备方法合成骰子状CuO-CeO2复合氧化物，本发明只用了铜铈两种盐溶液，没有加入任何沉淀剂、模板或表面活性剂等，完全依赖与醋酸铜自身的水解作用，结合溶剂热方法，制备骰子状铜铈的复合氧化物。本发明的突出特点是(I)原料简单；(2)操作简单；(3)不需要模板或表面活性齐U，节省资源；(4)不需要沉淀剂；(5)成本低，产品纯度高。
图I是实验一得到的骰子状铜铈复合氧化物的XRD谱图；图2是实验一得到的骰子状铜铈复合氧化物的扫描电镜照片；图3是实验二得到的骰子状铜铈复合氧化物的扫描电镜照片；图4是实验三得到的骰子状铜铈复合氧化物的扫描电镜照片；图5是实验四得到的骰子状铜铈复合氧化物的扫描电镜照片；图6是实验五得到的骰子状铜铈复合氧化物的扫描电镜照片。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括各具体实施方式
间的任意组合。
具体实施方式
一本实施方式中骰子状铜铈复合氧化物的制备方法如下 一、将Cu (CH3COO) 2 H2O和Ce (NO3) 3 6H20加入乙二醇中，搅拌溶解得Cu离子和Ce离子总浓度为0. Olmol I71 0. 05mol I71的混合溶液，其中Cu(CH3COO)2 H2O与Ce (NO3) 3 6H20 的摩尔比为 0. 5 3 I ；二、将步骤一制备得到的混合溶液放入水热反应釜中，然后将水热反应釜置于150°C 180°C条件下，恒温反应12h 24h，冷却至室温，将水热反应釜中反应后的溶液取出并过滤，然后将沉淀物冲洗至冲洗液无泡沫，再将沉淀物用无水乙醇洗涤3次，然后在80°C 100°C干燥，得骰子状铜铈复合氧化物。
具体实施方式
二本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中Cu (CH3COO)2* H2O与Ce (NO3) 3* 6H20的摩尔比为0.6 I。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中Cu (CH3COO)2 H2O与Ce(NO3)3 6H20的摩尔比为1:1。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中Cu (CH3COO)2 H2O与Ce(NO3)3 6H20的摩尔比为2:1。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤一中搅拌溶解得Cu离子和Ce离子总浓度为0. 04mol -L^1的混合溶液。其它与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤一中搅拌溶解得Cu离子和Ce离子总浓度为0. 03mol -L^1的混合溶液。其它与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤二中水热反应釜置于155°C 175°C条件下恒温反应。其它与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤二中水热反应釜置于160°C条件下恒温反应。其它与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤二中恒温反应时间为18h。其它与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤二中在90°C干燥。其它与具体实施方式
一至四之一相同。采用下述实验验证本发明效果实验一
骰子状铜铈复合氧化物的制备方法如下一、将Cu(CH3COO)2 H2O和Ce(NO3)3 6H20加入乙二醇中，搅拌溶解得Cu离子和Ce离子总浓度为0. 03mol L—1的混合溶液，其中Cu(CH3COO)2 H2O与Ce(NO3)3 6H20的摩尔比为1:1; 二、将步骤一制备得到的混合溶液放入水热反应釜中，然后将水热反应釜置于180°C条件下，恒温反应24h，冷却至室温，将水热反应釜中反应后的溶液取出并过滤，然后将沉淀物冲洗至冲洗液无泡沫，再将沉淀物用无水乙醇洗涤3次，然后在100°C干燥，得骰子状铜铈复合氧化物。由图I看出在2 0 = 28. 6° ,33. 1° ,47. 4° ,56. 3°出现了强特征衍射峰，分别对应于CeO2的(111)，(200)，(220)和(311)晶面，这些强烈的特征衍射峰都指认CeO2的存在晶相是立方相Ce02。在2 0 = 35. 5°，38. 7°出现了 CuO的特征衍射峰，分别对应于CuO的(002)和(111)晶面，这些特征衍射峰指认CuO的存在晶相是单斜晶相CuO。实验二骰子状铜铈复合氧化物的制备方法如下一、将Cu(CH3COO)2 H2O和Ce(NO3)3 6H20加入乙二醇中，搅拌溶解得Cu离子和Ce离子总浓度为0. 02mol L—1的混合溶液，其中Cu(CH3COO)2 H2O与Ce(NO3)3 6H20的摩尔比为3 I ；二、将步骤一制备得到的混合溶液放入水热反应釜中，然后将水热反应釜置于150°C条件下，恒温反应12h，冷却至室温，将水热反应釜中反应后的溶液取出并过滤，然后将沉淀物冲洗至冲洗液无泡沫，再将沉淀物用无水乙醇洗涤3次，然后在80°C干燥，得骰子状铜铈复合氧化物。实验三骰子状铜铈复合氧化物的制备方法如下一、将Cu(CH3COO)2 H2O和Ce(NO3)3 6H20加入乙二醇中，搅拌溶解得Cu离子和Ce离子总浓度为0. 02mol L—1的混合溶液，其中Cu(CH3COO)2 H2O与Ce(NO3)3 6H20的摩尔比为I:3;二、将步骤一制备得到的混合溶液放入水热反应釜中，然后将水热反应釜置于150°C条件下，恒温反应12h，冷却至室温，将水热反应釜中反应后的溶液取出并过滤，然后将沉淀物冲洗至冲洗液无泡沫，再将沉淀物用无水乙醇洗涤3次，然后在80°C干燥，得骰子状铜铈复合氧化物。实验四骰子状铜铈复合氧化物的制备方法如下一、将Cu(CH3COO)2 H2O和Ce(NO3)3 6H20加入乙二醇中，搅拌溶解得Cu离子和Ce离子总浓度为0. Olmol L—1的混合溶液，其中Cu(CH3COO)2 H2O与Ce(NO3)3 6H20的摩尔比为0.6 I ；二、将步骤一制备得到的混合溶液放入水热反应釜中，然后将水热反应釜置于170°C条件下，恒温反应18h，冷却至室温，将水热反应釜中反应后的溶液取出并过滤，然后将沉淀物冲洗至冲洗液无泡沫，再将沉淀物用无水乙醇洗涤3次，然后在90°C干燥，得骰子状铜铈复合氧化物。
实验四骰子状铜铈复合氧化物的制备方法如下一、将Cu(CH3COO)2 H2O和Ce(NO3)3 6H20加入乙二醇中，搅拌溶解得Cu离子和Ce离子总浓度为0. 05mol L—1的混合溶液，其中Cu(CH3COO)2 H2O与Ce(NO3)3 6H20的摩尔比为2:1;二、将步骤一制备得到的混合溶液放入水热反应釜中，然后将水热反应釜置于160°C条件下，恒温反应20h，冷却至室温，将水热反应釜中反应后的溶液取出并过滤，然后 将沉淀物冲洗至冲洗液无泡沫，再将沉淀物用无水乙醇洗涤3次，然后在100°C干燥，得骰子状铜铈复合氧化物。
权利要求
1.骰子状铜铈复合氧化物的制备方法，其特征在于骰子状铜铈复合氧化物的制备方法如下 一、将Cu(CH3COO) 2 -H2O和Ce (NO3) 3 *6H20加入乙二醇中，搅拌溶解得Cu离子和Ce离子总浓度为 0. Olmol .I71 0. 05mol .171 的混合溶液，其中 Cu (CH3COO) 2 .H2O 与 Ce (NO3) 3 *6H20的摩尔比为0. 5 3 I ； 二、将步骤一制备得到的混合溶液放入水热反应釜中，然后将水热反应釜置于150°C 180°C条件下，恒温反应12h 24h，冷却至室温，将水热反应釜中反应后的溶液取出并过滤，然后将沉淀物冲洗至冲洗液无泡沫，再将沉淀物用无水乙醇洗涤3次，然后在80°C 100°C干燥，得骰子状铜铈复合氧化物。
2.根据权利要求I所述骰子状铜铈复合氧化物的制备方法，其特征在于步骤一中Cu (CH3COO) 2 H2O 与 Ce (NO3) 3 6H20 的摩尔比为 0. 6 I。
3.根据权利要求I所述骰子状铜铈复合氧化物的制备方法，其特征在于步骤一中Cu (CH3COO) 2 H2O 与 Ce (NO3) 3 6H20 的摩尔比为 I I。
4.根据权利要求I所述骰子状铜铈复合氧化物的制备方法，其特征在于步骤一中Cu (CH3COO) 2 H2O 与 Ce (NO3) 3 6H20 的摩尔比为 2 I。
5.根据权利要求1、2、3或4所述骰子状铜铈复合氧化物的制备方法，其特征在于步骤一中搅拌溶解得Cu离子和Ce离子总浓度为0. 04mol L—1的混合溶液。
6.根据权利要求1、2、3或4所述骰子状铜铈复合氧化物的制备方法，其特征在于步骤一中搅拌溶解得Cu离子和Ce离子总浓度为0. 03mol L—1的混合溶液。
7.根据权利要求1、2、3或4所述骰子状铜铈复合氧化物的制备方法，其特征在于步骤二中水热反应釜置于155°C 175°C条件下恒温反应。
8.根据权利要求1、2、3或4所述骰子状铜铈复合氧化物的制备方法，其特征在于步骤二中水热反应釜置于160°C条件下恒温反应。
9.根据权利要求1、2、3或4所述骰子状铜铈复合氧化物的制备方法，其特征在于步骤二中恒温反应时间为18h。
10.根据权利要求1、2、3或4所述骰子状铜铈复合氧化物的制备方法，其特征在于步骤二中在90°C干燥。
全文摘要
骰子状铜铈复合氧化物的制备方法，它涉及一种铜铈复合氧化物的制备方法。本发明解决了现有利用模板制备铜铈复合氧化物的方法存在模板去除困难，铜铈复合氧化物形状受模板形状限制的技术问题。本方法如下一、将Cu(CH3COO)2·H2O和Ce(NO3)3·6H2O加入乙二醇中，得混合溶液；二、将步骤一制备得到的混合溶液放入水热反应釜中，然后将反应后的溶液取出并过滤，然后将沉淀物洗涤，干燥，得骰子状铜铈复合氧化物。本发明的突出特点是(1)原料简单；(2)操作简单；(3)不需要模板或表面活性剂，节省资源；(4)不需要沉淀剂；(5)成本低，产品纯度高。
文档编号C01F17/00GK102659165SQ20121015634
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月19日 优先权日2012年5月19日
发明者侯海鸽, 刘春涛, 孙玮琦, 王阔, 谷宇 申请人:黑龙江大学