专利名称：铈锆钡复合氧化物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种铈锆复合氧化物及其制备方法，特别是超细铈锆钡复合氧化物及其制备方法。
背景技术：
由于铈锆复合氧化物有独特的催化性能和储放氧性能，可以用于汽车尾气三效催化剂(three way catalyst)载体的涂覆材料，也可作为氧化催化剂载体和活性组分。超细铈锆复合氧化物纳米材料，除化学用途外，在高强度陶瓷材料的合成中有重要用途。现有的铈锆复合氧化物是双组分，其制备铈锆复合氧化物的方法以传统的溶胶凝胶法为主，该方法是通过加入柠檬酸络合剂的方法来制得。该技术存在比表面不够大，粒子易团聚等现象，特别是其用于汽车尾气三效催化剂中由于热稳定性不够好而受到一定限制。也有采用共沸蒸馏方法制备，但所制备的是单组分氧化物(参考文献J-TJiu，Yue Ge，S-RZhang，L-PLi，Fan Tu，H-SZhu，J.of Inorg.Mater.16(5)2001，867)，没有关于铈锆钡复合氧化物制备方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种高比表面的超细粒子的铈锆钡复合氧化物及其制备方法。
本发明提供的铈锆钡复合氧化物，分子式为CexZr1-xByOz，所述组分铈、锆、钡的摩尔比例为Ce＝X(X＝0.1～1)∶Zr＝1-X∶Ba＝Y(Y＝0.1～0.5)，铈∶锆∶钡的最佳比例为0.7∶0.3∶0.1(摩尔比)。
本发明提供的铈锆钡复合氧化物的制备方法是这样实现的以金属硝酸盐为原料，通过聚乙二醇(分子量20000)高分子表面修饰剂，采用有机溶剂正丁醇与水所形成的共沸物彻底脱出前驱体水份的方法制得。金属硝酸盐指的是硝酸铈、硝酸锆、硝酸钡。焙烧温度为600～700℃，焙烧时间为3～4小时。其制备步骤为(1)按上述铈X(X＝0.1～1)∶锆1-X∶钡Y(Y＝0.1～0.5)摩尔比例计算称取相应量硝酸铈、硝酸锆、硝酸钡，加适量水溶解，待用。(2)在含聚乙二醇(分子量20000)的水溶液中缓慢滴加①所述的混合溶液，在磁力搅拌条件下，用氨水调节至一定的pH值后，将溶液在一定温度条件下保持一定的时间，制得凝胶。(3)取凝胶抽滤除去溶剂，用蒸馏水多次洗涤凝胶后将其溶于正丁醇中，搅拌均匀，加热，共沸物被蒸出，待水份完全脱除后，温度升到正丁醇的沸点，在此条件下继续回流一定时间，停止加热，然后蒸干正丁醇，得淡黄色粉体，将此粉体在600℃～700℃条件下焙烧3～4h，制得铈锆钡复合氧化物粉体。
本发明制备工艺简单，制得的铈锆钡复合氧化物粉体粒径达纳米级，比表面高，热稳定性较好。
具体实施例方式
本实施例制得的Ce0.7Zr0.3Ba0.1O2.1复合氧化物粉体，粒径达纳米级(10～20nm)，比表面(118.96m2/g)，经1000℃高温处理后，铈锆钡复合氧化物无团聚和粒子增长现象。
权利要求
1.一种铈锆钡复合氧化物，分子式为CexZr1-xBayOz，其特征是所述铈、锆、钡的摩尔比例为Ce＝X(X＝0.1～1)∶Zr＝1-X∶Ba＝Y(Y＝0.1～0.5)。
2.据权利要求1所述的铈锆钡复合氧化物，其特征是所述铈、锆、钡的比例为0.7∶0.3∶0.1(摩尔比)。
3.权利要求1所述铈锆钡复合氧化物的制备方法，其特征是以金属硝酸盐硝酸铈、硝酸锆、硝酸钡为原料，通过聚乙二醇(分子量20000)高分子表面修饰剂，采用有机溶剂正丁醇与水所形成的共沸物彻底脱出前驱体水分的方法制得，焙烧温度为600℃～700℃，焙烧时间为3～4小时。
4.根据权利要求3所述的铈锆钡复合氧化物的制备方法，其步骤为(1)按铈∶锆∶钡摩尔比例Ce＝X(X＝0.1～1)∶Zr＝1-X∶Ba＝Y(Y＝0.1～0.5)计算并称取相应量的硝酸铈、硝酸锆、硝酸钡加适量水溶解，待用。(2)在含聚乙二醇(分子量20000)的水溶液中缓慢滴加①所述的混合溶液，在磁力搅拌条件下，用氨水调节到一定的pH值后，将溶液在一定温度条件下保持一定的时间，制得凝胶。(3)取凝胶抽滤除去溶剂，用蒸馏水多次洗涤凝胶后将其溶于正丁醇中，搅拌均匀，加热，共沸物被蒸出，待水份完全脱除后，温度升到正丁醇的沸点，在此条件下继续回流0.5h，停止加热，然后蒸干正丁醇，得淡黄色粉体，将此粉体在600～700℃条件下焙烧3～4h，制得铈锆钡复合氧化物。
5.根据权利要求4所述的铈锆钡复合氧化物的制备方法，其特征所述的正丁醇溶剂用量为铈锆钡前驱体干凝胶重量的10倍。
6.根据权利要求4所述的铈锆钡复合氧化物的制备方法，其特征所述用氨水调节的溶液pH值大于9。
7.根据权利要求4所述的铈锆钡复合氧化物的制备方法，其特征所述凝胶的冷却温度为-5℃，陈化时间为24小时。
8.根据权利要求4所述的铈锆钡复合氧化物制备方法，其特征所述金属盐与聚乙二醇(分子量20000)反应温度为常温，反应压力为常压。
全文摘要
本发明提供了一种超细铈锆钡复合氧化物及其制备方法，分子式为Ce
文档编号C01F17/00GK1470455SQ0213627
公开日2004年1月28日 申请日期2002年7月25日 优先权日2002年7月25日
发明者陈敏, 张培壮, 郑小明, 陈 敏 申请人:浙江大学