【摘 要】
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铈是一种比较重要的稀土元素,其氧化物还原电位为+1.74V。很容易在三价(Ce3+)态和四价(Ce4+)态之间变化,其氧化物CeO2属于立方晶系萤石型结构。纳米CeO2因具有较强的紫外吸收
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铈是一种比较重要的稀土元素,其氧化物还原电位为+1.74V。很容易在三价(Ce3+)态和四价(Ce4+)态之间变化,其氧化物CeO2属于立方晶系萤石型结构。纳米CeO2因具有较强的紫外吸收能力,且稳定性好、成本低、对人体无毒害,而成为颇具潜力的紫外屏蔽剂。然而由于纳米CeO2氧化催化活性高、不易在非极性介质中分散、与有机类物质亲和性差,极大地限制了它的应用。本文主要研究内容如下:（1）以Ce（NO3）3·6H2O、（NH4）2CO3为主要原料,采用直接沉淀法制备纯纳米CeO2。通过实验确定其具有最佳紫外屏蔽性能的制备条件:将（NH4）2CO3溶液按摩尔比为3:2的比例快速加入到Ce（NO3）3溶液中,在40℃下反应15min后,中间产物经去离子水、无水乙醇洗涤数次后经600℃煅烧1h制得的纳米CeO2具有最佳紫外屏蔽性能。（2）以Ce（NO3）3·6H2O、（NH4）2CO3和Ca（NO3）2·2H2O等为原料,采用直接沉淀法制备掺钙纳米CaO/CeO2复合粉体,研究了样品的紫外屏蔽性能。当掺钙量为20%时,纳米CaO/CeO2复合粉体的紫外屏蔽效果最好。XRD和TEM表征说明:通过掺杂CaO,纳米复合粉体的颗粒大小明显小于纯纳米CeO2。以蓖麻油为催化降解物,研究了复合粉体的氧化催化性能。实验证明,通过掺杂CaO,纳米CeO2的氧化催化能力得到了很好的抑制。（3）采用硅烷偶联剂KH570对纳米CaO/CeO2复合粉体进行了表面改性,研究了表面改性后纳米CaO/CeO2复合粉体表面性质的变化。实验证明,通过表面改性,复合粉体表面由亲水疏油性变为亲油疏水,易溶于有机溶剂。FT-IR表征表明,改性剂KH570包覆在纳米CaO/CeO2复合粉体的表面。最后对KH570的改性机理进行了探讨。
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