碳酸铈反应结晶过程及晶体形貌调控研究

发布时间：2023-04-22 23:11

　　二氧化铈由于具备优异的光、电、磁性能,应用广泛。碳酸铈是制备二氧化铈的重要前驱体之一,其结晶过程影响碳酸铈和煅烧产物二氧化铈的性质,如粒度、形貌和比表面积等。本文探究了碳酸铈反应结晶过程的机制,并考察了不同形貌晶体产品的形成条件,在此基础上通过控制过程参数,制备了不同形貌的碳酸铈,并对所得形貌晶体产品的形成过程进行探究。论文具体研究内容如下:利用X射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、拉曼光谱仪(Raman)、热重分析仪(TG)和扫描电子显微镜(SEM)对无定形碳酸铈和碳酸铈晶体进行表征,分析无定形碳酸铈和碳酸铈晶体的差异。结果显示,两者的拉曼光谱区别明显,碳酸铈晶体比无定形碳酸铈多出来5个拉曼峰;无定形碳酸铈的结晶水含量低于碳酸铈晶体的结晶水含量;另外,无定形碳酸铈多为尺寸均一的纳米颗粒,而碳酸铈晶体表现为微米级的片状晶体。耦合浊度仪、二维成像系统和p H计等多种过程分析和离线分析技术对碳酸铈反应结晶过程进行实时监测。研究发现碳酸铈反应结晶过程是以不稳定的无定形物为前驱体,随后无定形前驱体发生溶解—再结晶,最终获得晶体产品。同时还研究了温度、p H和溶剂组成等结...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 稀土资源应用情况
        1.1.1 稀土资源现状
        1.1.2 铈资源应用发展现状
        1.1.3 二氧化铈的制备
    1.2 反应结晶简介
    1.3 碳酸稀土结晶过程研究现状
        1.3.1 碳酸稀土结晶工艺的影响因素
        1.3.2 碳酸稀土结晶过程分析
    1.4 本论文的研究目的和研究内容
第二章 无定形物的制备和表征
    2.1 结晶过程中的无定形物
    2.2 实验研究
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 无定形碳酸铈和碳酸铈晶体的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 结构分析
        2.3.2 组成分析
        2.3.3 形貌分析
    2.4 本章小结
第三章 无定形碳酸铈的晶型转化过程研究
    3.1 研究背景
        3.1.1 无定形物的晶型转换方式
        3.1.2 晶型转换过程的研究方法
        3.1.3 影响碳酸铈晶型转化的因素
    3.2 实验研究
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 实验过程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 无定形亚稳态晶型转化过程
        3.3.2 工艺参数对无定形亚稳态晶型的影响
    3.4 本章小结
第四章 特殊分支形貌的碳酸铈晶体的制备研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验试剂和表征仪器
        4.1.2 碳酸铈制备和表征
    4.2 实验结果与讨论
        4.2.1 XRD表征结果
        4.2.2 操作条件对碳酸铈晶体分支形貌的影响
        4.2.3 碳酸铈分支形貌形成过程
        4.2.4 碳酸铈分支形貌变化分析
        4.2.5 碳酸铈分支晶体粒度比较
    4.3 本章小结
第五章 花状微球碳酸铈和二氧化铈的制备和表征
    5.1 研究背景
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂和表征仪器
        5.2.2 实验过程
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 花状微球碳酸铈和二氧化铈的表征
        5.3.2 花状微球碳酸铈制备的控制因素
        5.3.3 花状微球碳酸铈的形成过程
        5.3.4 花状微球二氧化铈的光学性质
    5.4 本章小结
结论与展望
    结论
    论文的创新之处
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3798589