la2o3γal2o3复合产物的制备及表征

1、Company LOGOLa2O3/-Al2O3复合产物的制备及表征复合产物的制备及表征曾莉瑛，郭琴，王亚娇，张辉，储刚1、样品的制备样品的制备v 采用浸渍法制备了采用浸渍法制备了La2O3/-Al2O3复合产复合产物，原料为物，原料为La(NO3)3 6H2O(A.R)、一水合柠、一水合柠檬酸和工业级的拟薄水铝石。以六水合硝酸镧和檬酸和工业级的拟薄水铝石。以六水合硝酸镧和一水合柠檬酸分别为镧源和燃烧剂，柠檬酸与六一水合柠檬酸分别为镧源和燃烧剂，柠檬酸与六水硝酸镧的摩尔比为水硝酸镧的摩尔比为5 : 6左右。将拟薄水铝石左右。将拟薄水铝石研磨成粉末，然后将该粉末溶于柠檬酸和镧的配研磨成粉末，然后

2、将该粉末溶于柠檬酸和镧的配合物溶液中，搅拌，使之充分接触，采用磁力搅合物溶液中，搅拌，使之充分接触，采用磁力搅拌器搅拌约半个小时至凝胶状，拌器搅拌约半个小时至凝胶状，100 干燥干燥2 h，再放入马弗炉中焙烧，再放入马弗炉中焙烧2 h得到产物。得到产物。2、测试条件与方法测试条件与方法 1、D/max-RB转靶转靶X射线衍射仪测定衍射射线衍射仪测定衍射谱图，谱图，CuK 辐射，辐射，40 kV，管流：，管流：100 mA。采用。采用 -2 连续扫描方式，步长连续扫描方式，步长0.02 (2 )，扫描速度为，扫描速度为4 (2 )/min。 2、美国美国Micrometritics 比表面积孔径

3、分析比表面积孔径分析仪测定样品比表面积。仪测定样品比表面积。 3、美国美国Therm ofisher 公司公司 X射线光电子射线光电子能谱仪进行表面组成和组成元素的结合能能谱仪进行表面组成和组成元素的结合能的分析的分析。2.1 XRD分析分析图图1 不同温度下焙烧不同温度下焙烧2 h得到的空白氧化铝的得到的空白氧化铝的X射线衍射图谱射线衍射图谱2.1 XRD分析分析v 图图2为为900 下不同负载量（下不同负载量（La/Al比例分别为比例分别为0.01 0.05）的）的La2O3/-Al2O3的的X射线衍射图谱射线衍射图谱2.2 BET测试结果及讨论测试结果及讨论v 空白样品空白样品C与与D的

4、对比可以看出焙烧温度升高，比表面的对比可以看出焙烧温度升高，比表面积下降，孔容、孔径均变大，但是加入积下降，孔容、孔径均变大，但是加入La的样品却有的样品却有所改善，随着所改善，随着La的量的增加，样品的比表面积增大，的量的增加，样品的比表面积增大，孔容、孔径会减小孔容、孔径会减小样品样品La/Al焙烧温度焙烧温度/比表面积比表面积/m2g-1孔容孔容/mlg-1平均孔径平均孔径/nmA0.0190093.70.5423.8B0.05900104.40.5120.5C090098.60.6828.8D0650160.60.6215.1表1 样品的BET测试结果2.2 BET测试结果及讨论测试结

5、果及讨论v图图3 -Al2O3粉体的孔径分布粉体的孔径分布2.2 BET测试结果及讨论测试结果及讨论图图4给出了样品给出了样品A的吸附的吸附-脱附等温线，可以看出曲线中吸附脱附等温线，可以看出曲线中吸附和脱附存在滞后现象，在和脱附存在滞后现象，在p/p0 为为0.851 范围内存在一个范围内存在一个H1型滞后环，这是由于毛细管凝聚作用造成的。发生毛细作型滞后环，这是由于毛细管凝聚作用造成的。发生毛细作用的压力较高说明其孔径较大，迟滞环很陡，并且直立部用的压力较高说明其孔径较大，迟滞环很陡，并且直立部分几乎平行，表明孔道有序性好分几乎平行，表明孔道有序性好2.3 XPS分析结果及讨论分析结果及讨

6、论sampleAl2pO1sLa3dAlOLacontent(w %)content(w %)content(w %)A75.08 eV531.0 eV834.86 eV41.7957.460.75B74.35 eV530.3 eV834.29 eV41.1458.000.85表2 样品的XPS分析结果掺杂样品掺杂样品A和和B中中La的比例分别为的比例分别为0.75%和和0.85%，比理论掺杂，比理论掺杂量少，但说明量少，但说明La均成功掺杂入样品中，均成功掺杂入样品中，Al2p的结合能分别为的结合能分别为75.08 eV和和74.35 eV，均为，均为Al3+，并且，并且 Al2p 峰对称性

7、很好，没峰对称性很好，没有明显的叠峰出现，说明样品中的有明显的叠峰出现，说明样品中的Al都处于单一的都处于单一的Al3+价态，价态，未生成过渡态的其它价态。未生成过渡态的其它价态。2.3 XPS分析结果及讨论分析结果及讨论6264666870727476788082 74.35 eV75.08 eV A sample B sampleIntensity / a.u. Binding energy / eV(a)可以看出，可以看出，Al2p的结合能分别为的结合能分别为75.08 eV和和74.35 eV，均为，均为Al3+，并且，并且 Al2p 峰对称性很好，没有明显的叠峰出现，说明峰对称性很好

8、，没有明显的叠峰出现，说明样品中的样品中的Al都处于单一的都处于单一的Al3+价态，未生成过渡态的其价态，未生成过渡态的其它它价态价态518520522524526528530532534536538530.3 eV531 eVIntensity / a.u.Binding energy / eV A sample B sample(b)2.3 XPS分析结果及讨论分析结果及讨论O1s的结合能分别为的结合能分别为 531.0 和和530.3 eV， 为晶格氧所对为晶格氧所对应的结合能应的结合能2。但掺杂量增多时，。但掺杂量增多时，Al2p 和和O1s的结合能的结合能均有减小趋势均有减小趋势。由

9、由La3d的的XPS能谱图中可以看出掺杂的能谱图中可以看出掺杂的La以以+3价存在，但价存在，但La的结合能的结合能（834.86和和834.29 eV）均较）均较La2O3的的La3d (836.5 eV)结合能小，有一定结合能小，有一定程度的漂移，表明掺杂的程度的漂移，表明掺杂的La3+在在Al2O3 中并不是以中并不是以La2O3的形式存在。同的形式存在。同时还表明掺杂的时还表明掺杂的La3+并未进入晶格，不能代替晶格中并未进入晶格，不能代替晶格中Al3+的位置，而是分的位置，而是分布于布于Al2O3 晶体间隙，形成晶体间隙，形成AlOLa键结构，当掺杂量越多时，形成的键结构，当掺杂量越

10、多时，形成的AlOLa键越多，这也可能是当掺杂键越多，这也可能是当掺杂La量越多时，量越多时，Al2p 和和O1s 结合能减结合能减小的原因。小的原因。2.3 XPS分析结果及讨论分析结果及讨论820825830835840845850855860865870 834.91 eV851.73 eV835.42 eV852.19 eV A sample B sampleIntensity / a.u. Binding energy / eV(c)3 结论结论1、采用浸渍法制备了采用浸渍法制备了La2O3/-Al2O3复合产物，六水合硝酸镧复合产物，六水合硝酸镧和一水合柠檬酸分别为镧源和燃烧剂形成

11、柠檬酸、拟薄水铝石和一水合柠檬酸分别为镧源和燃烧剂形成柠檬酸、拟薄水铝石和镧的配合物溶液，柠檬酸与六水硝酸镧的摩尔比为和镧的配合物溶液，柠檬酸与六水硝酸镧的摩尔比为5：6左右。左右。2、XRD、BET、XPS的的表征表征结果表明结果表明，掺杂的，掺杂的La3+并未进入并未进入晶格，不能代替晶格中晶格，不能代替晶格中Al3+的位置，而是分布于的位置，而是分布于-Al2O3晶体间晶体间隙，形成隙，形成AlOLa键结构，制备的键结构，制备的La2O3/-Al2O3复合产物的复合产物的热稳定性比空白热稳定性比空白-Al2O3的热稳定性能提高近的热稳定性能提高近100 。3、样品焙烧温度升高，比表面积会下降，孔容、孔径、粒径样品焙烧温度升高，比表面积会下降