介孔二氧化铈的制备方法有哪些

介孔二氧化铈的制备方法多样，主要包括模板辅助法、溶胶-凝胶法、化学沉淀法、高压溶剂热法等，以下是对这些方法的详细介绍：

模板辅助法

• 硬模板法：以KIT-6、介孔SiO₂等为模板，通过纳米铸造技术复制孔道结构。例如，以KIT-6为模板制备的CeO₂/KIT-6复合物，经NaOH刻蚀后得到介孔CeO₂光催化剂。这种方法能制备出结构有序的介孔二氧化铈，但模板去除过程可能较为复杂。

• 软模板法：以CTAB、嵌段共聚物等为表面活性剂，通过自组装形成介孔结构。例如，以CTAB为结构导向剂，通过水热合成获得介孔CeO₂，但热稳定性需进一步优化。

溶胶-凝胶法

将铈盐（如Ce(NO₃)₃）与柠檬酸等螯合剂混合，形成溶胶后经干燥、焙烧得到介孔CeO₂。这种方法操作简单，但需控制焙烧温度以避免孔道坍塌。溶胶-凝胶法可以制备出高比表面积的介孔二氧化铈，但制备过程中需要精确控制条件。

化学沉淀法

采用可溶性铈盐作为铈源，加入表面活性剂，倒入沉淀剂溶液进行化学反应生成前驱体，经过滤、洗涤、干燥和焙烧得到介孔二氧化铈。例如，以六水合硝酸铈为铈源，加入嵌段共聚物作为模板，通过化学沉淀法制备出介孔纳米二氧化铈，该材料具有高活性、高分散性、三价铈含量高、尺寸均匀和比表面积大等优点。

高压溶剂热法

将六水合硝酸铈溶于去离子水中，加入丙酸和乙二醇，在热压反应釜中恒温反应并施加一定压力，利用压力差强制溶剂扩散制备介孔空心球。

其他方法

• 还原气氛调控：在H₂/Ar或CO气氛中热处理，部分Ce⁴⁺还原为Ce³⁺，控制气氛比例和温度（300–600°C）可调节还原度。这种方法能制备出具有特定氧化还原性能的介孔二氧化铈。

• 使用还原剂：通过NaBH₄、乙醇胺等还原剂，在常温或温和条件下部分还原氧化铈。这种方法操作简便，但还原程度可能较难控制。

• 配体控制：通过乙酰丙酮、柠檬酸等配体控制Ce³⁺络合，合成时促进缺陷位点与Ce³⁺稳定存在。这种方法能制备出具有特定表面性质的介孔二氧化铈。

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