[发明专利]一种超纯铈氧化合物溶胶

说明书

技术领域

本发明属于无机材料合成技术领域，涉及一种超纯铈氧化合物溶胶，具体是一种超纯铈氧化合物溶胶及其制备方法。

背景技术

铈是稀土元素，具有许多特别的性能。而铈在工农业生产中使用的形式主要是铈的氧化物，甚至是铈的氢氧化物。常规的铈氧化合物，目前得到广泛的工业应用。而要表现出许多特别的应用，则需要超细的铈氧化合物。目前，关于铈氧化合物的制备方法在许多学术论文中，已有报道。但是，学术论文中表述的制备方法，获得超细铈氧化合物是极端条件，不具有产业化的基本要求。而且，更多的是微米级铈氧化合物。如何得到超细铈氧化合物，是提高铈氧化合物的性能和使用效率的关键因素。而且，在许多学术论文中，描述的获得超细铈氧化合物的方法也是普通的方法，诸如，制备的溶液采用过滤，得到铈氧化合物，然后洗涤，干燥，得到超细铈氧化合物。其实，没有针对超细铈氧化合物的特殊性质，实施有效的净化方式。因为真正的纳米级铈氧化合物，是不能采用普通过滤方式得到的。

关于氧化铈溶胶的制备，已经有许多文献参考资料，诸如董相廷等利用氨水直接促进铈(Ⅲ)盐的水解，制备氧化铈溶胶。（董相廷,刘桂霞,孙晶，等.CeO₂纳米水溶胶的制备.稀有金属材料与工程.2002，3（31）：229-231）但是离心分离之后，纳米氧化铈的团聚在所难免，形成的氧化铈溶胶时使用稀硝酸溶解分散，会导致大量的铈离子产生。

在一些专利中，有的针对超细铈氧化合物的特点，采取了一些特别的方法，得到了超细铈氧化合物产品。但是，没有针对制备过程中的杂质，采取有效的方法去除杂质。大量的阴阳离子存在，对铈氧化合物的特别性能的发挥，产生障碍。北京有色金属研究总院于2009年03年18公开了以脂肪醇聚氧乙烯醚合成氧化铈溶胶的方法，氧化铈溶胶中就存在各种离子（硝酸根、铵离子等）和尿素等杂质（见中国专利：专利号：ZL200710121685.5，发明名称：一种复合纳米氧化铈溶胶，公开号：CN101386420B）。与此类似的专利还有西安交通大学2012年10月31日公开了以聚乙烯醇替代脂肪醇聚氧乙烯醚并加入尿素合成氧化铈水溶胶，这种水溶胶中，有各种离子，有尿素等杂质（见中国专利：专利号：ZL201210259636.9，发明名称：一种以聚乙烯醇分散的二氧化铈水溶胶合成方法，公开号：CN102757081B）。

文献报道以聚乙烯醇为分散剂的二氧化铈水溶胶的合成方法，以硝酸铈盐为铈源，尿素为配位剂，氨水为催化剂，聚乙烯醇为分散剂，在高纯水中，通过铈盐水解，经历中间产物氧化、脱水、结晶得到纳米二氧化铈胶体，该胶体稳定达一年之久。但是该专利文献中虽然使用了高纯水，可是在铈盐的水解过程中，在配位剂和催化剂的作用过程中，势必给胶体体系带来诸多的离子，诸如硝酸根、铵离子、尿素以及水解产物等杂质，给胶体的稳定性和使用带来潜在是不利因素（见中国专利:专利号：ZL201210259636.9，发明名称：一种以聚乙烯醇分散的二氧化铈水溶胶合成方法，公开号：CN102757081B）。

北京航空航天大学公开了一种既定的高分子化合物稳定化金属氧化物制备溶胶的方法，而且金属氧化物也是既有的，这种金属氧化物包括氧化铈溶胶仅是物理混合过程（见中国专利:专利号：ZL200510126295.8，发明名称：采用高分子化合物稳定剂改性的金属氧化铈溶胶及其制备方法，公开号：CN1978312）。

施丽萍公开了一种相对纯化的氧化铈溶胶的制备方法，将一种纯化的氧化铈固体颗粒投入到硝酸酸化的水溶液中，得到酸性水合氧化铈溶胶。这种氧化铈溶胶，不仅制备工艺繁琐，而且溶胶是酸性的，含有硝酸根离子，在一定程度上限制了氧化铈溶胶的应用范围（见中国专利：申请号：CN201010514439.8，发明名称：水合纳米氧化铈溶胶的制备方法，公开号：CN101973570A）。

各种发明专利和学术文章都报道了诸如此类的氧化铈溶胶的制备方法，但是没有真正得到不改变溶胶的性质而又能够剔除溶胶中的各种离子和杂质，没有能够得到只有氧化铈和水构成的铈氧化合物溶胶。而本申请发明专利恰是解决了这个问题，提供了超纯铈氧化合物溶胶的制备工艺技术，对铈氧化合物溶胶的应用提供了巨大的空间。

发明内容

本发明目的是针对上述现有技术的不足，提供一种超纯铈氧化合物溶胶及其制备的方法，解决铈氧化物溶胶纯化的难题。本发明得到的超纯铈氧化合物溶胶的电导率为1-100μS·m^-1，铈氧化合物含量为1-20%，室温物理储存半年以上。

本发明是通过以下技术方案来实现的：