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摘 要

本论文综合分析了纳米CeO₂的催化性能等及其在相关方面的应用。首先介绍了CeO₂的结构和功能特点, 然后, 介绍了纳米CeO₂的催化特性以及重要应用, 包括甲烷二氧化碳重整催化、吸收药热分解催化、CO催化氧化等. 另外,介绍了纳米CeO₂在电化学方面,如SOFC(固体氧化物燃料电池) 和电化学反应中的应用； 最后, 描述了纳米CeO₂在细胞色素c、抛光粉、化学机械抛光、紫外和红外吸收及金属表面涂层等领域的功能，并阐述了纳米CeO₂今后的的发展方向，为新型CeO₂功能纳米材料的深入研究和性能开发提供了有益的参考和借鉴。

关键词 : 纳米CeO₂，结构，功能与应用

Abstract: This thesis comprehensively analyzes the catalytic properties of nano-CeO₂ and its application in related aspects. Firstly introduces the structure and functional characteristics of CeO₂, and then introduces the catalytic properties and important applications of nano-CeO₂, including methane carbon dioxide reforming catalyst, catalytic thermal decomposition catalyst, CO catalytic oxidation, etc. In addition, the introduction of nano-CeO₂ in electrochemical aspects, such as SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) and electrochemical reaction applications; Finally, describes the function of nano-CeO₂ in the fields of cytochrome C, polishing powder, chemical mechanical polishing, ultraviolet and infrared absorption, and metal surface coating, and expounds the future development direction of nano-CeO₂, and provides useful reference and inspiration for the in-depth research and performance development of new CeO₂ functional nanomaterials..

Keywords : Nano-CeO₂, structure, function and application

目 录

1. 引言 0

2．纳米CeO₂的性质和结构 2

3. 纳米CeO2的性能和应用 2

3.1. CeO₂催化特性 2

3.2二氧化铈在光催化领域的应用 3

3.3在汽车尾气净化催化及氧气探测中的应用 3

3.4在甲醇低温裂解催化反应中的应用 5

3.5在甲烷、二氧化碳重整反应中的应用 5

3.6纳米CeO₂对CO催化氧化作用 5

4. 纳米CeO2的电学性能 6

4.1.在固体氧化物燃料电池(SOFC)电极中的应用 6

42在细胞色素c的电化学反应中的应用 6

5. 纳米二氧化铈的抛光性能 6

5.1.纳米二氧化铈在抛光粉上的应用 6

5.2纳米二氧化铈化学机械抛光(CMP)中的应用 7

6. 纳米CeO₂的其他性能的应用 7

6.1.紫外线吸收剂的应用 7

6.2在玻璃澄清和脱色上的应用 8

6.3纳米CeO₂的红外吸收性应用 8

6.4在钢铁工业中的应用 8

7. 纳米CeO₂研究的发展方向 8

结 论 9

参考文献 10

致 谢 12

1.引言

目前，纳米材料及其技术的应用研究已经成为本世纪一个重要学术内容。对于纳米材料，世界科学研究者们已经从过去单纯研究零维的单分散纳米颗粒发展到研究二维的纳米膜、纳米线和纳米管，包括二维材料在纳米医药胶囊、纳米尺度电子器件、纳米化学、储氢能源材料和电极材料等方面的应用。

另外，一维结构的纳米材料对微型传感器件和纳米电子器件中有重要作用，是其它低维材料的研究基础。因此对于纳米管、纳米线等一维纳米材料进行形貌可控设计，制备结构稳定和尺寸规则的结构材料，并

对它们的相关物性进行深入的科学研究就变得非常重要，具有一定的学术价值和理论意义。

由于4f的电子结构是稀土元素的主要特点，这使其化合物在光、电、磁等领域具有广泛的应用，同时，稀土化合物在能量存储、传输及转换方面有着重要作用。为此，科学者们制成了许多稀土元素及其化合物和其他材料组成的新型复合材料，这些复合材料己被广泛应用于石油化工，机械，电子，冶金，环境保护，农业以及生物医药和海洋等领域^[1]。

稀土元素种类繁多，它们在地壳中的总丰度为236ppm，其中，储量最高的是“铈”元素，它的丰度约为68ppm。由于“铈”的丰度高，因此，在稀土元素中，它是最为廉价的。“铈”元素具有独特的化学性质，因为它不仅象其他稀土金属一样具有正三价态，而且还有自身独特的正四价态，这源于铈元素外层电子排布方式为4f ¹，5d¹，6s²，此种结构使得铈具有可变价态，也使得它的化学性质因为离子价态的而显示出很大的变化和差别^[2]。

二氧化铈是典型的稀土化合物，它的晶型单一，具有多种性能特点，包括电学、催化、光学及抛光性能等，因此，二氧化铈被广泛应用于固体氧化物燃料电池（SOFCS）电极、燃料电池、光催化剂、抛光机械等方面。近些年，纳米CeO₂的性能研究受到世界各地科学工作者的高度重视。

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