介孔氧化铈氧化钴纳米孔材料的可控制备及性能研究(3)
1.2 介孔氧化钴的合成及其意义
1.2.1介孔氧化钴的合成
在合成介孔铈钴复合氧化物之前先要合成出适宜的介孔氧化钴材料。合成介孔氧化钴的方法有模板法，灌注法，水热法和EISA法等。
（1） 硬模板法
戴洪兴[6]等用硬模板法以正硅酸乙脂为硅源，采用三嵌段共聚物（F127）和十吹冰烷基三甲基溴化铵(CTAB)为软模板剂，在自压釜中水热处理可得到多面体有序介孔二氧化硅模板，以该粉末为硬模板，以硝酸钴为金属源，采用多次超声波浸渍-洗涤-干燥-灼烧的方法合成出有序介孔氧化钴，比表面积为340-490m2／g 孔径为5.2-6.1 cm3／g。这个方法所得到的介孔氧化钴具有高比表面积和大的孔容。且制备成本低，操作过程简便且易于控制。
(2) 灌注法
王露[7]等采用灌注法将硝酸钴Co( NO3)3•6H2O负载到介孔氧化硅MCM-41孔道内， 实验是按照CTAB:H20:NH3.H20:CH3OH:TEOS=2.5:50:15.6:60:4.7的质量比搅拌，干燥，灼烧得到MCM-41，再将MCM-41材料加入硝酸钴乙醇溶液中，烘干再经煅烧得到Co3O4/MCM-41-x的复合材料。结果表明，该材料的比表面积为280～440 m2/g，孔体积为0.22～0.34 cm3/g.从所得数据可以看出这种方法得到的介孔氧化沟的BET很高，孔容很大。
（3） EISA法
Qiang Li[8]等用蒸发诱导自主装（EISA）的方法以F127为模板，氯氧化钴和酚醛树脂分别提供钴和碳资源来合成介孔氧化钴。实验中以F127：苯酚：甲醛:钴源:乙醇 =0.012 : 1 : 2 : 0.19 : 67的摩尔比来混合各物质得到透明膜，将此膜在干燥，焙烧，洗涤后可获得介孔氧化钴。此方法获得的介孔材料有着高热稳定性（900 ℃)，大的比表面积（910 m2 /g）和集中的孔径分布(1.9–3.9 nm)的特征。
（4）水热法
成红云[9]等使用水热法将月桂酸钠作为表面活性剂加入水中，加少量2M的NaOH，调节溶液的酸碱性至PH=9。将吹冰水合硝酸钴(表面活性剂：钴盐=1：6)溶于少量的水中，并慢慢滴加到持续搅拌的溶液中，搅拌一定时间，并调节PH值。将溶液倒入反应釜中，120摄氏度下水热合成2天，过滤洗涤干燥，并在马弗炉中烧结，得到氧化钴的样品。该材料的比表面积(81.10m2 /g)，孔容(0.27 cm3/g)，该方法得到的BET较小，孔容较大，需要进行进一步的优化
1.2.2介孔氧化钴合成的意义
本实验借用蒸发诱导自主装的方法来合成介孔氧化钴，得到制备铈钴固溶体的最佳摩尔比例模板。合成得到的介孔氧化钴为最后的产物打下结实的基础，形成好的框架，填充氧化铈得到介孔铈钴复合氧化物。而且可以由不同铈钴摩尔比来进行合成并比较。
1.3 介孔氧化铈的合成的方法及其意义
1.3.1介孔氧化铈的合成
CeO2纳米材料的制备、功能特性及应用成为了研究热点之一。CeO2作为催化剂的助剂和载体研究较多，但有关介孔CeO2材料的研究较少,制备方法有表主要合成方法有溶胶凝胶法、水热法、硬模板法、蒸发诱导自组装法、沉淀法，非表面活性剂法等
（1） 非表面活性剂法合成
杨儒[10]等以非表面活性剂三乙胺和聚乙二醇为模板合成了立方莹石型晶相结构的介孔二氧化铈粉体。实验用非表面活性剂三乙胺及聚乙二醇作模板剂，按Ce02：N(CH3CH2)3=1:2摩尔比加入0.1mol三乙胺搅拌得橙黄色澄清溶液，加热滴加氨水,之后陈化过滤自然干燥得到样品。模板剂三乙胺通过静电及配位效应与铈源发生作用，是其介孔结构形成的关键。聚乙二醇的加入对铈氧水合物空间结构起支撑作用，减少了微孔数量，且填充于孔道中抑制了干燥及焙烧过程中孔结构的收缩，从而改善了介孔热稳定性，经600摄氏度焙烧3 h后仍能保持较好的介孔结构。介孔二氧化铈比表面积高于200m2/g，在一定区域内孔道呈排列有序。孔分布为双孔型分布，除占主导地位的介孔外，还含有少量的微孔，介孔孔径在4.5nm之间，微孔孔径在1～2nm之间，热稳定性可达到600摄氏度左右。
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