溶胶-凝胶模板法制备有序多孔二氧化铈薄膜
2012-06-12江学良吴天骥
武汉工程大学学报 2012年7期
江学良,杜 银, 任 军,吴天骥,王 维
(武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北 武汉430074)
0 引 言
稀土元素由于其具有特殊的电子结构,在信息、生物、新材料、新能源、空间和海洋等领域中有着极其广泛的应用前景.二氧化铈(CeO2)作为重要一类稀土化合物,具有较强储存、释放氧的功能以及氧化还原能力,同时化学稳定性好且高温快速氧空位扩散,广泛应用于在燃料电池电解质材料、汽车尾气净化材料、机械抛光材料以及高温氧敏材料等方面[1-5].
多孔薄膜材料作为功能材料主要用途有催化、分离、载体和光子晶体等[6].多孔薄膜材料的制备方法主要有模板法和刻蚀法等,其中聚合物模板法是最为常见的方法,主要利用重力作用,紧密堆积成有序阵列,然后微球的空隙中填充目标物的前驱体溶胶,再通过溶解或燃烧方式,制备多孔无机薄膜材料.在聚合物模板法制备多孔无机薄膜材料时,聚合物微球表面电荷和无机体溶胶的表面之间相互作用,直接影响所制备多孔无机薄膜材料的表面状态与孔径分布[7-9].
本文首先制备聚苯乙烯-丙烯酸羟乙酯[P(St-HEA)]微球,利用带正电的氧化铈前驱体溶液与负电P(St-HEA)微球的界面作用,通过流延成膜法制备了P(St-HEA)聚合物薄膜,煅烧除去P(St-HEA)制得有序多孔CeO2薄膜.
1 实验部分
1.1 实验原料
丙烯酸羟乙酯 (HEA):CP,天津市福晨化学试剂厂;苯乙烯(St):CP,天津博迪化工有限公司;碳酸氢钠(NaHCO3):CP,上海化学试剂有限公司;十二烷基苯磺酸钠(SDBS):CP,天津博迪化工有限公司;……
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