CN115305053A - 一种铈基中空纳米吸波材料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铈基中空纳米吸波材料及其制备方法与应用，属于纳米微波吸收材料技术领域。本发明采用一步水热法首次制备了非晶结构CeOHCO3中空纳米粒子和多晶CeO2中空纳米粒子，产物壁厚为9.0～26.5nm。通过改变体系中的表面活性剂浓度、有机酸盐与铈盐的物质的量比例和反应时间来调控CeOHCO3非晶中空纳米粒子的壁厚和尺寸，且所得材料具有优异的微波吸收特性。本发明公开的可控制备工艺简单及产品形貌新颖，克服了以往制备过程中反应条件苛刻，反应产物形貌难以调控，实验重复性差等特点，具有良好的工业化应用潜力。
Description
技术领域
本发明属于纳米微波吸收材料技术领域，涉及一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法与其在制备纳米电子设备、传感器、超级电容器、光催化或锂离子电池中的应用。
背景技术
中空结构纳米粒子因其低密度、高比表面积等独特的结构特征，在储能、催化剂、燃料电池等领域具有良好的应用前景，因此得到了广泛的研究。并且，由于它们具有高的缺陷、低密度、高表面与界面、可调的电导率等独特优点，在电磁波吸收领域同样极具应用潜力。
目前根据原子顺序和排列，固体可分为晶体/准晶和非晶。且与晶态固体相比，非晶态材料具有以下四个特点：(i)长程原子无序；(ii)各向同性物理和化学性质；(iii)是亚稳态的，但可通过加热或加压使结晶度松弛；(iv)无特定熔点，但具有玻璃化转变温度。其中，纳米非晶材料是重要的非晶固体，其比表面积比本体材料大，因此可以表现出更好的性能。CeOHCO3因内部具有特殊的4f电子层而应用于许多领域，并且是制备CeO2最重要的前驱体之一，煅烧后的CeO2的形貌通常继承相应前驱体的形貌。目前常见的CeOHCO3的形貌主要有：纳米颗粒、梭形、空心纳米立方体、球形微晶、三角形微孔板等。其中，中国专利文献(CN102596810B)公开了一种碳酸铈类化合物的制备方法，通过在约50℃以上的温度使铈镧石发生反应实现碳酸铈类化合物的合成，但其产物是正交晶系的碳酸氧铈水合物[Ce2O(CO3)2·H2O]、六方晶系的碳酸羟铈[Ce(OH)·(CO3)]或其混合物，难以得到单一的纯净非晶产物；中国专利文献(CN108178178A)公开了一种制备小粒径碱式碳酸铈的方法，但实验过程需要大量纯水淋洗沉淀，操作繁琐复杂；中国专利文献(CN103896322B)公开了一种枝状碱式碳酸铈的制备方法，以尿素作为沉淀剂，通过水热法合成碱式碳酸铈，但尿素热解发反应较多，实验产率较低。此外，上述碱式碳酸铈多为正交晶系或六方晶系，而非晶结构的中空纳米粒子结构还未见报道。
随着5G移动网络的迅速发展，迫切需要开发高性能电磁吸波结构/吸波剂来解决日益严重的电磁干扰问题。在各种候选材料中，非晶纳米铈基材料在吸波领域有广阔的应用前景。但现有铈基吸波材料的形貌尺寸难以调控，实验步骤繁琐、条件苛刻、操作复杂且实验重复性差，此外其吸波性能难以满足“薄、轻、宽、强”的要求。
因此，如何开发一种工艺简便、易于工业化且形貌尺寸可控、具有较佳微波吸收性能的非晶纳米铈基材料是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种工艺简便、尺寸可控的铈基中空纳米吸波材料。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种铈基中空纳米吸波材料，所述铈基中空纳米吸波材料为CeOHCO3和CeO2中空纳米粒子；其中，
CeOHCO3中空纳米粒子为非晶单层壳中空结构，其外径为113～348nm，壁厚为9.5～26.5nm；
CeO2中空纳米粒子为多晶单层或双层壳中空结构，其外径为80～208nm，壁厚为9.0～12.5nm。
值得说明的是，本发明公开的铈基中空纳米吸波材料具有优异的微波吸收特性，其中小于等于-10dB反射率的最大有效带宽为4.72～10.08GHz，最大吸收-37.50～-47.93dB。
本发明的另一目的是提供一种绿色环保、适于工业化生产的铈基中空纳米吸波材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，所述方法包括采用一步水热法制备非晶CeOHCO3中空纳米粒子和采用退火工艺制备多晶CeO2中空纳米粒子；
其中，所述CeOHCO3中空纳米粒子的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)称量一定质量的表面活性剂、铈盐、碳源和碱，并溶于去离子水中，室温搅拌，得到均一的混合溶液；
(2)将所述混合溶液密封于反应釜中，放入烘箱，并在一定温度下反应一定时间，得到沉淀；
(3)将所述沉淀经离心洗涤、干燥，最终得到所述非晶CeOHCO3中空纳米粒子。
通过采用上述技术方案，本发明的有益效果如下：
本发明公开的制备方法操作简单且产品形貌新颖，克服了以往制备过程中反应条件苛刻，反应产物形貌难以调控，实验重复性差等特点，具有良好的工业化应用潜力。
此外，值得说明的是，本发明通过采用一步水热法制备CeOHCO3非晶中空纳米粒子，相较现有方法，本发明得到的纳米铈基材料吸收剂为非晶中空结构，在形貌和性质上有较大创新，且实验重复性高，步骤简单，对仪器精密度要求低。
进一步的，本发明通过一步水热法制备CeOHCO3非晶中空纳米粒子不仅形貌新颖，还可以通过改变体系中的表面活性剂浓度、有机酸盐与铈盐的物质的量之比和反应时间来调控CeOHCO3非晶中空纳米粒子的壁厚和尺寸，使其具有优异的微波吸收特性。
优选的，所述步骤(1)中的表面活性剂为聚丙烯酸，且所述表面活性剂的体积与铈盐物质的量之比为0～8mL/mmol。
优选的，所述步骤(1)中的碱和碳源至少为酒石酸氢钠、酒石酸钠、尿素中的一种，且碳源与铈盐的物质的量之比为(1～4):1。
进一步优选的，所述铈盐为氯化铈，及所述铈盐的物质的量浓度为0.003～0.012mol/L。
优选的，所述步骤(2)中，反应时间为0.5～48h，反应温度为160℃～220℃。
优选的，所述步骤(3)中离心洗涤的转速为3000～10000rpm，离心时间为3～5min；且干燥温度为60℃～90℃，干燥时间为6～10h。
更进一步的，所述多晶CeO2中空纳米粒子的制备方法，具体包括如下步骤：
将制备的非晶CeOHCO3中空纳米粒子，在300～600℃退火处理1～4h，得到比表面积、壳结构、氧空位缺陷可调的多晶CeO2中空纳米粒子；
其中，升温速率为2.0～10.0℃/min。
以及，所述多晶CeO2中空纳米粒子的外径为80～208nm，壁厚为9.0～12.5nm，比表面积19.4～151.2m2/g，晶粒尺寸为2.7～6.0nm，氧空位浓度为10％～30％；
且，在300～400℃得到的是双层壳中空纳米粒子；在500～600℃得到的是单层壳中空纳米粒子。
本发明还有一个目的，就是提供上述铈基中空纳米吸波材料在传感器、超级电容器、光催化或锂离子电池中的应用。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种铈基中空纳米吸波材料及其制备方法与应用，具有如下优异效果：
1、本发明采用一步水热法，制备了非晶性质的中空CeOHCO3纳米粒子，产物壁厚为9.5～26.5nm。以该材料为基础，通过改变体系中的表面活性剂浓度、有机酸盐与铈盐的物质的量之比、铈盐种类、反应温度和时间可调控CeOHCO3非晶中空纳米粒子的壁厚和尺寸，且所得材料具有优异的微波吸收特性；
2、本发明公开的一种CeOHCO3非晶中空纳米粒子，因其通过一步水热法制备，从而具有工艺简便、重复性好，可规模化生产的优点；且通过该方法制备的复合物具有结构新颖、分散性和均一性好，尺寸可调等优良特性；
3、本发明公开了所述具有非晶性质的CeOHCO3中空纳米粒子的工艺方法，该制备方法操作便捷，绿色环保，对仪器精密度要求低，具有良好的工业化应用潜力。
因此，综上所述，本发明公开保护的铈基中空纳米吸波材料极具市面推广与应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1～图3分别为本发明实施例1所得产物在XRD、透射电镜下测到的物相、微观结构及SAED图。
图4～图5分别为本发明实施例2所得产物在XRD、透射电镜下测到的物相、微观结构。。
图6为本发明实施例3所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图7为本发明实施例4所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图8为本发明实施例5所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图9为本发明实施例6所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图10为本发明实施例7所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图11为本发明实施例8所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图12为本发明实施例9所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图13为本发明实施例10所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图14为本发明实施例11所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图15为本发明实施例11、12、13所得产物在XRD下测到的物相。
图16为本发明实施例12所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图17为本发明实施例13所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图18为本发明实施例14所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图19为本发明实施例15所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图20为本发明实施例16所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图21为本发明实施例17所得产物在透射电镜下测得的微观结构。
图22为本发明对比实验1所得产物在扫描电镜下测得的形貌。
图23为本发明对比实验2所得产物在扫描电镜下测得的形貌。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种工艺简便、尺寸可控并具有良好微波吸收特性的铈基中空纳米吸波材料的制备方法。
为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。
下面，将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行进一步的说明。
实施例1
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，具体包括如下步骤：
将0.1863g(0.5mmol)CeCl3·7H2O，溶解于0.024mol/L NaHtar(61.6mL，1.5mmol)溶液中，室温下磁力搅拌30min，形成酒石酸铈络合物。然后在溶液中加入2mL PAA，继续搅拌60min后，再加入0.168mol/L的氢氧化钠(17.8mL)，搅拌30min使其混合均匀。随后将溶液转移至聚四氟乙烯内衬中，放入高温烘箱，在200℃反应24h。产物自然冷却至室温后用去离子水洗涤，于干燥箱中60℃烘干，最终得到所述CeOHCO3非晶中空纳米粒子。
所得产物在XRD、透射电镜下所测得的物相、微观结构分别如图1～3所示。由上述分析可知，产物为非晶结构的中空纳米粒子，其外径为144～276nm，壁厚为约为20.5nm。
将该异质材料以50％质量分数填充在基底材料中，测得其反射率如表1所示，其中小于等于–10dB反射率的有效带宽3.60GHz，厚度为2.2mm，最大反射损耗为–42.72dB。
实施例2
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：不添加PAA，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在XRD、透射电镜下所测得的物相、微观结构分别如图4～5所示。由上述分析可知，产物为多晶结构的CeOHCO3花状分级结构。
分析可知，加入PAA后CeOHCO3物相改变。
将该异质材料以50％质量分数填充在基底材料中，测得其反射率如表1所示，其中小于等于–10dB反射率的有效带宽4.80GHz，厚度为2.2mm，最大反射损耗为–33.55dB。
实施例3
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：反应物的整体浓度缩小为原来的1/2，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下所测得的微观结构如图6所示。由上述分析可知，产物为非晶结构的中空纳米粒子，外径为222～348nm，其壁厚约为21.5nm。分析可知，中空纳米粒子的壁厚稍大于实施例1。
实施例4
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：反应物的整体浓度扩大为原来的2倍，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下所测得的微观结构如图7所示。由上述分析可知，产物为非晶结构的中空纳米粒子，外径为138～262nm，其壁厚约为18.0nm。分析可知，中空纳米粒子的壁厚稍小于实施例1。
实施例5
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：tar2-:Ce3+＝1:1，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下所测得的微观结构如图8所示。由上述分析可知，产物为非晶结构的纳米粒子，外径为113～202nm，其壁厚约为18.0nm。分析可知，中空纳米粒子部分为中空结构。
实施例6
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：tar2-:Ce3+＝4:1，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下所测得的微观结构如图9所示。由上述分析可知，产物为非晶结构的中空纳米粒子，外径为157～287nm，其壁厚约为20.0nm。分析可知，中空纳米粒子的尺寸、壁厚与实例1接近。
实施例7
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：加入PAA的量为0.5mL，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下所测得的微观结构如图10所示。由上述分析可知，产物为非晶结构的中空纳米粒子，外径为167～228nm，其壁厚约为9.5nm。
分析可知，中空纳米粒子的壁厚明显小于实施例1。
将该异质材料以50％质量分数填充在基底材料中，测得其反射率如表1所示，其中小于等于–10dB反射率的有效带宽6.08GHz，厚度为2.3mm，最大反射损耗为–47.90dB。
实施例8
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：加入PAA的量为4mL，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下所测得的微观结构如图11所示。由上述分析可知，产物为非晶结构的中空纳米粒子，外径为205～317nm，其壁厚约为26.5nm。
分析可知，中空纳米粒子的壁厚明显大于实施例1，且随着PAA的量增大，壁厚逐渐增加。
将该异质材料以50％质量分数填充在基底材料中，测得其反射率如表1所示，其中小于等于–10dB反射率的有效带宽3.92GHz，厚度为2.1mm，最大反射损耗为–36.30dB。
实施例9
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：反应时间为0.5h，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下所测得的微观结构如图12所示。由上述分析可知，产物为非晶结构的中空纳米粒子，外径为130～232nm，其壁厚约为13.0nm。
分析可知，中空纳米粒子的壁厚明显小于实施例1。
实施例10
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：反应时间为48h，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下所测得的微观结构如图13所示。由上述分析可知，产物为非晶结构的中空纳米粒子，外径为167～283nm，其壁厚约为22.0nm。
分析可知，中空纳米粒子的壁厚稍大于实施例1，且随着反应时间的延长，壁厚逐渐增大。
实施例11
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：产物在300℃退火处理4h，升温速率为5.0℃/min，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下测到的形貌如图14所示，物相XRD如图15所示。由上述分析可知，产物为双层结构的CeO2中空纳米粒子，其直径94～169nm，壳厚10.5nm，比表面积75.88m2/g，晶粒尺寸为2.7nm，氧空位浓度为10％。
将该异质材料以45％质量分数填充在基底材料中，测得其反射率如表1所示，其中小于等于–10dB反射率的有效带宽4.06GHz，厚度为2.2mm，最大反射损耗为–31.49dB。
分析可知，退火后中空纳米粒子的壁厚明显小于实施例1。
实施例12
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：产物在400℃退火处理2h，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下测到的形貌如图16所示，物相XRD如图15所示。由上述分析可知，产物为双层结构的CeO2中空纳米粒子，其直径95～208nm，壳厚12.5nm，比表面积76.8m2/g，晶粒尺寸为3.2nm，氧空位浓度为10％。
将该异质材料以50％质量分数填充在基底材料中，测得其反射率如表1所示，其中小于等于–10dB反射率的有效带宽5.44GHz，厚度为2.6mm，最大反射损耗为–43.28dB。
分析可知，退火后中空纳米粒子的壁厚明显小于实施例1。
实施例13
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：产物在600℃退火处理1h，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下测到的微观结构如图17所示，物相XRD如图15所示。由上述分析可知，产物为单层结构的中空CeO2纳米粒子，其直径80～120nm，壳厚9.0nm，比表面积54.21m2/g，晶粒尺寸为6.0nm，氧空位浓度为10％。
将该异质材料以50％质量分数填充在基底材料中，测得其反射率如表1所示，其中小于等于–10dB反射率的有效带宽4.64GHz，厚度为3.0mm，最大反射损耗为–46.89dB。
分析可知，退火后中空纳米粒子的壁厚明显小于实施例1，且随着退火温度的增加，产物CeO2的峰增强，表明物相的转变。
实施例14
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例12公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：升温速率为2.0℃/min，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下测到的微观结构如图18所示，由上述分析可知，产物为单层结构的中空CeO2纳米粒子，其直径85～168nm，壳厚10.0nm。
实施例15
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例12公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：升温速率为10.0℃/min，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下测到的微观结构如图19所示，由上述分析可知，产物为单层结构的中空CeO2纳米粒子，其直径88～152nm，壳厚12.0nm。
实施例16
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：反应温度为160℃，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下测到的微观结构如图20所示，由上述分析可知，产物为非晶结构的中空纳米粒子。
实施例17
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：反应温度为220℃，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在透射电镜下测到的微观结构如图21所示，由上述分析可知，产物为非晶结构的中空纳米粒子。
本发明内容不仅限于上述各实施例的内容，其中一个或几个实施例的组合同样也可以实现本发明目的。
为了进一步验证本发明的优异效果，发明人还进行了如下实验：
对比实验1
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：加入表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在SEM下测到的微观结构如图22所示，由上述分析可知，其他表面活性剂无法得到中空纳米结构。
对比实验2
一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，与实施例1公开的制备步骤相比，唯一的不同之处仅在于：加入表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP)，其余制备步骤及工艺参数相同。
所得产物在SEM下测到的微观结构如图23所示，由上述分析可知，其他表面活性剂无法得到中空纳米结构。
此外，为了进一步说明本专利申请相较现有技术存在的优异效果及突显该技术的非显而易见性，发明人还对上述部分实施例所得产物的吸波性能进行测定，具体数据如表1所示：
表1本发明部分实施例所得产物的吸波性能
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种铈基中空纳米吸波材料，其特征在于，所述铈基中空纳米吸波材料为CeOHCO3和CeO2中空纳米粒子；其中，
CeOHCO3中空纳米粒子为非晶单层壳中空结构，其外径为113～348nm，壁厚为9.5～26.5nm；
CeO2中空纳米粒子为多晶单层或双层壳中空结构，其外径为80～208nm，壁厚为9.0～12.5nm。
2.一种如权利要求1所述的铈基中空纳米吸波材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括采用一步水热法制备非晶CeOHCO3中空纳米粒子和采用退火工艺制备多晶CeO2中空纳米粒子；
其中，所述CeOHCO3中空纳米粒子的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)称量一定质量的表面活性剂、铈盐、碳源和碱，并溶于去离子水中，室温搅拌，得到均一的混合溶液；
(2)将所述混合溶液密封于反应釜中，放入烘箱，并在一定温度下反应一定时间，得到沉淀；
(3)将所述沉淀经离心洗涤、干燥，最终得到所述非晶CeOHCO3中空纳米粒子。
3.根据权利要求2所述的一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的表面活性剂为聚丙烯酸，且所述表面活性剂的体积与铈盐物质的量之比为0～8mL/mmol。
4.根据权利要求2所述的一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的碱和碳源至少为酒石酸氢钠、酒石酸钠、尿素中的一种，且碳源与铈盐的物质的量之比为(1～4):1。
5.根据权利要求3或4所述的一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，其特征在于，所述铈盐为氯化铈，及所述铈盐物质的量浓度为0.003～0.012mol/L。
6.根据权利要求2所述的一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，反应时间为0.5～48h，反应温度为160℃～220℃。
7.根据权利要求2所述的一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中离心洗涤的转速为3000～10000rpm，离心时间为3～5min；且干燥温度为60℃～90℃，干燥时间为6～10h。
8.根据权利要求2所述的一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，其特征在于，所述多晶CeO2中空纳米粒子的制备方法，具体包括如下步骤：
将制备的非晶CeOHCO3中空纳米粒子，在300～600℃退火处理1～4h，得到比表面积、壳结构、氧空位缺陷可调的多晶CeO2中空纳米粒子；
其中，升温速率为2.0～10.0℃/min。
9.根据权利要求8所述的一种铈基中空纳米吸波材料的制备方法，其特征在于，所述多晶CeO2中空纳米粒子的外径为80～208nm，壁厚为9.0～12.5nm，比表面积19.4～151.2m2/g，晶粒尺寸为2.7～6.0nm，氧空位浓度为10％～30％；
且，在300～400℃得到的是双层壳中空纳米粒子；在500～600℃得到的是单层壳中空纳米粒子。
10.一种如权利要求1所述的铈基中空纳米吸波材料或如权利要求2所述方法制备的铈基中空纳米吸波材料在传感器、超级电容器、光催化或锂离子电池中的应用。
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|---|---|---|---|---|
| CN116741549A (zh) * | 2023-08-14 | 2023-09-12 | 新乡学院 | 一种Ce基复合物电极材料及其制备方法 |
| CN116741549B (zh) * | 2023-08-14 | 2023-10-24 | 新乡学院 | 一种Ce基复合物电极材料及其制备方法 |
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|---|---|
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