[发明专利]一种CeO2微球和Ni(OH)2微球的联产制备方法

说明书

技术领域

本发明属无机功能材料制备领域，涉及CeO₂微球和Ni(OH)₂微球的制备方法，具体地说，是涉及一种CeO₂微球和Ni(OH)₂微球的联产制备方法。

背景技术

CeO₂是重要的多相催化剂和催化剂的载体、电子或结构助剂，由于具有释放氧的缓冲功能而用于机动车尾气净化的三效催化剂体系,这一重要的应用背景也使得氧化铈纳米结构的调控成为功能材料和多相催化领域的研究热点之一。除尺寸效应外,氧化铈的储氧能力也与其形貌密切相关。目前为止，相当多的文献报道了CeO₂纳米颗粒的合成方法，特殊形貌氧化铈材料的合成也已经被报道出来，如束状结构、三角形结构、棒状结构、树枝状结构、纳米管状结构以及八面体结构。但有些是通过水热反应先合成碱式碳酸铈前驱体再焙烧，有些还需要特殊的有机试剂、表面活性剂、模板等。例如，中国专利200910062703.6公开了一种分等级结构的二氧化铈纳米晶微球的低温制备方法，以苯甲醇为溶剂和表面活性剂，采用非水体系低温反应，得到分等级结构的CeO₂纳米晶微球粉体。中国专利201010215714.6公开了一种柠檬酸钠溶液中由水热法制备四方片表面结构球状二氧化铈纳米材料的方法。中国专利201210246454.8公开了一种二氧化铈微球的制备方法，选用聚电解质作为形貌控制剂，采用气相扩散法，制备出球形的碳酸铈，再经过高温热处理后得到CeO₂微球。

纳米Ni(OH)₂作为高比能量镍系电池的正极活性物质，具有比普通Ni(OH)₂更高的堆积密度和放电容量。不同文献公布了多种制备Ni(OH)₂纳米结构的方法。例如，中国专利CN101985367A公布了一种微波溶剂热法制备多层次结构Ni(OH)₂纳米晶的方法。中国专利CN102126762A公开了一种乙二醇中溶剂热反应制备NiO纳米花状微球的制备方法，中国专利CN102674484A公开了一种花状氢氧化镍的制备方法，乙醇为溶剂，沉淀剂为乌洛托品。

纳米催化剂由于晶粒尺寸小、比表面积高和表面微结构在纳米尺度上的可调性，使其具有区别于传统催化剂材料的优异的催化活性，成为催化剂材料领域的研究热点，纳米结构催化剂的设计与制备是多相催化的核心问题之一。纳米结构的性能不但与其组成、尺寸、形貌以及界面结构有关。甚至，某些原料的来源不同也会引起不同批次间的产品结构和性能的波动。从纯化学的角度看，碱性条件下，金属离子与氢氧根粒子反应生成氢氧化物沉淀，经过热分解得到其对应氧化物，反应原理非常简单。然而，这样直接生成的纯净氢氧化物或氧化物，无论是在其应用性能上还是在形貌结构上往往难以达到实际应用中对功能材料性能的要求。

现有技术中一般都是单独制备CeO₂微球和Ni(OH)₂微球，鲜有涉及CeO₂微球和Ni(OH)₂微球的联产制备方法。

发明内容

本发明公布一种制备无机功能材料的新反应体系，利用共存金属阳离子的调控作用，提出CeO₂微球和Ni(OH)₂花状微球的联产制备方法，能够实现CeO₂微球的形态调控，以期研究其新颖的催化性能，对开发CeO₂基或Ni(OH)₂基新型功能材料也具有重要意义。本发明的联产制备方法，不仅能节约成本，还能实现对产物CeO₂微球和Ni(OH)₂微球的尺寸和结构的调控，并可实现对所制备CeO₂微球和Ni(OH)₂微球的金属掺杂，方法简单。

本发明的目的是提供一种CeO₂微球和Ni(OH)₂分级结构微球的联产制备方法。本发明的上述目的是通过下属的技术路线和措施来实现的：

一种CeO₂微球和Ni(OH)₂分级结构微球的联产制备方法。其特征在于，初始原料液为混合金属离子溶液，所述方法包括下述步骤：