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模板剂调控合成的稀土碳酸盐因其特殊的形貌结构而备受关注。本论文采用高分子有机物聚烯丙基氯化铵(PAH)作为模板剂,采用液相模板法,以Ce(NO3)3为原料,(NH4)2CO3为沉淀剂,调控制备出六棱片状的稀土水合碳酸盐Ce2(CO3)3·8H2O。同时控制工艺条件,制备出由六棱片组装堆积的花瓣状产物,经低温烧结形貌得以很好的遗传。为了探究整个反应过程中聚电解质PAH的调控机理,全文根据反应各个阶段铈形态的不同,从三个阶段不同时期重点论述模板剂PAH的控制机理,同时,无定型碳酸铈团簇的发现,也为此领域引入了非经典成核理论。由于诱导阶段、成核阶段及生长阶段联系紧密,表面能、固液界面和体系空间反应环境复杂等原因,PAH的结构形态、无定型碳酸铈团簇及固相结晶态稀土碳酸盐随着反应体系酸度、盐度等微区变化而表现出不同的诱导调控形式。实验分为两大部分进行了研究,具体结论如下:1.聚烯丙基氯化铵对不同时期碳酸铈的影响探究(重点立足于诱导和成核阶段),重点研究不同时期的碳酸铈各项变化。利用pH记录仪、DM4500P研究级专业偏反光显微、SEM、XRD、激光粒度、BET等测试手段及数学模型和相关软件对添加PAH模板剂的碳酸铈粒子形成过程进行分析,并在理论上对其进行解释,以期能反映溶液pH值对无定形碳酸铈团簇形成过程的影响;同时,使用数学模型和相关软件从分子、晶胞层次解释PAH对不同时期形核的影响。2.聚烯丙基氯化铵调控合成碳酸铈粒子的作用机理探讨(重点立足于诱导和生长阶段),主要解决调控生长晶面的确定问题。聚烯丙基氯化铵(PAH)作为聚电解质自组装膜,被用于调控碳酸铈颗粒形貌及大小。通过IR分析,PAH与Ce3+离子配位发生sp2杂化,形成π-烯丙基络合物;同时,PAH中的N原子与Ce原子也络合成键,此络合物以三聚体形式存在,诱导晶核的形成,由于PAH带电,通过静电作用、晶格几何匹配和立体化学互补,使得晶体定向生长,最终合成由六棱片状组成的花瓣状Ce2(CO3)3。通过XRD、SEM、TEM分析,PAH对晶体(160)、(022)面都是抑制作用,(242)面为促进生长,(202)晶面基本不变,确定Ce2(CO3)3晶体定向生长趋势。