碳酸铈的研究

2022-07-08

  对碳酸稀土的研究很多,但各国学者合成的碳酸稀土的组成、结构和性能差异很大,这主要是由于碳酸稀土的非晶态沉淀所致。以碳酸氢铵为沉淀剂合成碳酸稀土晶体是一种简单的方法。研究了碳酸稀土的沉淀结晶过程。以氯化铈和碳酸氢铵为原料制备了碳酸铈颗粒,并用扫描电镜观察了其形貌和尺寸。

  实验部分

  1、原材料

  将氯化铈和碳酸氢铵分别溶解于水中,制备0.016 mol/l氯化铈溶液和0.048 mol/l碳酸氢铵溶液。

  2、实验过程

  在25℃下,快速混合相同体积的氯化铈和碳酸氢铵溶液,老化不同时间,然后取样。用jsm-35c扫描电镜观察了颗粒的形貌和直径。

  结果和讨论

  不同老化时间下碳酸铈颗粒的扫描电子显微镜(SEM)照片。在没有老化的情况下,粒径约为0.1μm。它是球形且团聚的。

  时效1h后,会出现一些粒径较大的星形颗粒,这些颗粒由许多球对称的片状颗粒重叠而成;同时,也有一些粒径较小的球形颗粒,它们实际上是由许多片状颗粒交织而成的。随着老化时间的增加,小颗粒逐渐减少,大颗粒逐渐增加,即颗粒逐渐长大。

  当老化时间为10h时,球形和星形颗粒消失,完全为片状颗粒,粒径约为6μM。随着老化时间的延长,碳酸铈颗粒的形貌和粒径没有变化。水溶液的老化主要包括Ostwald熟化和亚稳相变。Ostwald认为,分散不均匀的沉淀系统在相应的粒径范围内热力学不稳定,粒径较小的颗粒具有较大的溶解度。因此,在老化过程中,小颗粒溶解,大颗粒生长。

碳酸铈


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