Ce0.4Zr0.24Pr0.03Al0.33O2固溶体制备方法研究(2)
但是有关掺杂镨（Ce，Zr，Al）O2 纳米固溶体的制备方法的研究还是很少的。大多数的制备过程需要在微乳液环境中进行。Shah把微乳液定义为两个相互不溶的液体在表面活性剂界面膜作用下生成的各个向都同性的分散体系[13]。通常情况下微乳液是由表面活性剂（S）、助表面活性剂（A）、油(O)、水（或电解质水溶液W）4组分在适量比例下自发构成的各向同性、表面透亮、各个相是同性的热力学稳定系统[14]，包括界面膜、连续相和分散相3个部分。界面膜主要是由助表面活性剂和表面活性剂构成，分散相的直径通常在10-100nm这个范围内。Kahlwait[15-16]等对混合的表面活性剂微乳液的形成和相行为进行了研究。
微乳液的构造有水包油（O/W）、油包水（W/O）、油水双连续（B.C.）3种类型。连续相具有O/W、W/O两种结构特性，但其中的油滴和水滴都不是球状体，而是像水管在油相中形成的网络[17-18]。Chen等[19]在把AOT当作为表面活性剂的反相胶束中合成了Pt纳米粒子。由于AOT非常贵，所以在实际中很难进行。朱艳等[20]在反相微乳液中钻研了合成纳米ZnO粒子。江增等[21]在反相微乳液中钻研了AgCl纳米粒子。
本文对Ce0.4Zr0.24Pr0.03Al0.33O2固溶体的制备方法进行研究。通过双反相微乳液法、单反相微乳法、溶胶-凝胶法，氨水共沉淀法制备出分散性较好的Ce0.4Zr0.24Pr0.03Al0.33O2固溶体，并利用BET，孔径分析，XRD，TEM等手段对样品的BET比表面积、孔径分布、物相结构、晶粒大小等性质进行表征。
1 实验部分
1.1 Ce0.4Zr0.24Pr0.03Al0.33O2固溶体的制备
1.1.1 双反相微乳法
配制0.1 mol•L-1的铈锆铝镨硝酸盐溶液
按照化学计量比nCe:nZr:nAl:nPr＝13:8:11:1，直接称取一定量的Pr6O11，滴加适量硝酸，溶解加热去酸。分别称取一定量的Ce(NO3)3•6H2O，Zr(NO3)3•5H2O和Al(NO3)3•9H2O于另一烧杯中，加适量的蒸馏水溶解，将两溶液混合均匀后转入100 ml容量瓶中，加蒸馏水至刻度线，配制成0.1 mol•L-1的铈锆铝镨硝酸盐溶液。
双反相微乳法制备固溶体
（1）铈锆铝镨硝酸盐溶液微乳液的制备
用移液管移取一定体积的环己烷于①碘量瓶中，然后用1 ml的移液管移取一定体积的TX-114于①碘量瓶中，再用1 ml的移液管移取一定体积的正戊醇于①碘量瓶中，最后向①碘量瓶中缓慢滴加一定体积的0.1 mol•L-1的铈锆铝镨硝酸盐溶液，滴加过程用磁力搅拌器不断搅拌使溶液保持澄清。
（2）氨水溶液微乳液的制备
重复以上步骤于②碘量瓶中，最后向②碘量瓶中缓慢滴加2 mol•L-1的氨水溶液，滴加过程用磁力搅拌器不断搅拌使溶液保持澄清。
（3）两种微乳液混合制备固溶体
持续搅拌半小时后将②碘量瓶中的溶液用滴管缓慢滴加到①碘量瓶中，滴加过程用磁力搅拌器不断搅拌使溶液混合均匀，使得铈锆铝镨硝酸盐溶液与氨水完全反应。将混合后的溶液继续搅拌半小时后停止搅拌，形成澄清的微乳液。将微乳液分成两份，分别移到离心管，加入几滴丙酮，以4000转/分的转速离心，离心后用滴管吸出上层清液，用乙醇洗涤三次，将离心管放到电热恒温鼓风干燥箱中在50℃条件下干燥，干燥后得到橘黄色固体，烘干样品放入坩埚于马弗炉500℃焙烧2 h，得到红褐色的固体粉末。烘干和焙烧的产物留作测定用。
1.1.2 单反相微乳法
用移液管移取一定体积的环己烷于干燥的50 ml碘量瓶中，依次滴加一定体积的TX-114和正戊醇，再缓慢滴加0.1 mol•L-1的铈锆铝镨硝酸盐溶液，滴加过程用磁力搅拌器不断搅拌使溶液保持澄清。搅拌1h，然后向体系中缓慢滴加一定体积的2 mol•L-1的氨水溶液搅拌1h使体系中的铈锆铝镨反应完全，形成澄清的微乳液。移到离心管，加入几滴丙酮，以4000转/分的转速离心，离心后用滴管吸出上层清液，将离心管放到电热恒温鼓风干燥箱中在50℃条件下干燥，烘干样品放入坩埚于马弗炉500℃焙烧2 h，烘干和焙烧的产物留作测定用。