本发明涉及二氧化铈制备，具体涉及一种二氧化铈的环保制备方法。
背景技术：
1、二氧化铈(ceo2)作为一种重要的稀土氧化物，由于具有稳定的化学性质、良好的氧化还原性能以及优异的储氧性能，在紫外吸收、快离子导体、电子陶瓷、抛光、催化等领域得到了广泛的应用。
2、在二氧化铈的制备过程中，除了传统的水热法外，还衍生出了溶剂热法，这种方法以其所需设备精简、能源消耗低、工艺流程简单以及清洁环保而受到青睐。然而，溶剂热法也存在着一些问题：
3、(1)在溶剂的选择方面：目前普遍使用的溶剂存在一定的危险性，如甲醇，具有较强的毒性，经消化道、呼吸道或皮肤摄入均会产生毒性反应，对人体的神经系统和血液系统影响最大；乙醇，易挥发，易燃烧，其蒸汽与空气混合成爆炸性气体，遇到高热、明火能燃烧或爆炸。
4、(2)需要增添沉淀剂：有些反应体系需要提供沉淀剂辅助产物的结晶析出，如氢氧化钠、氨水、碳酸氢铵、尿素等，沉淀剂的添加不但增加了实验成本，也为后续的废液处理增添了更多负担。
5、(3)在ce3+→ce4+的转化方面：通常有两种方式，一是添加氧化剂(以过氧化氢为主)实现ce3+物相向ce4+的物相转变，然而过氧化氢属于危险化学品及有毒有害物质，且极不稳定，遇热、光、粗糙表面、重金属及其它杂质会引起分解，同时放出氧和热。二是通过大气下的焙烧工艺实现ce3+物相向ce4+的物相转变，无疑进一步增加了能耗，并且分解物已造成二次环境污染。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种二氧化铈的环保制备方法，原料简单、操作简单，环境友好，以乙二醇作为溶剂热反应体系唯一的溶剂，采用六水合硝酸铈为原料制得纯净且产率较高的二氧化铈，需要添加沉淀剂和具有一定危险性的溶剂，也不需要添加氧化剂或进行焙烧，减少二次污染。
2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种二氧化铈的环保制备方法，包括以下步骤：
3、(1)在室温下，将六水合硝酸铈溶于乙二醇，磁力搅拌，得ce3+的乙二醇溶液；
4、(2)将步骤(1)所得ce3+的乙二醇溶液转移至水热反应釜中，并加热保温，然后冷却至室温，打开水热反应釜，再依次经离心、洗涤和干燥，得二氧化铈。
5、进一步，步骤(1)中，六水合硝酸铈和乙二醇的质量比为1:12.8。
6、进一步，步骤(1)中，磁力搅拌10～180min。
7、进一步，步骤(2)中，在130～180℃温度下加热保温1.5～24h。
8、进一步，步骤(2)中，在180℃温度下加热保温1.5～3.5h。
9、反应时间为2h时，产率约93％；反应时间为3h时，产率约54％。
10、进一步，步骤(2)中，在170℃温度下加热保温2.5～4.5h。
11、反应时间为3h时，产率约41％；反应时间为4h时，产率约59％。
12、进一步，步骤(2)中，在160℃温度下加热保温2.5～4.5h。
13、反应时间为3h时，产率约22％；反应时间为4h时，产率约70％。
14、进一步，步骤(2)中，在140℃温度下加热保温7.5～18.5h。
15、反应时间为12h时，产率约41％；反应时间为16h时，产率约44％。
16、进一步，步骤(2)中，在130℃温度下加热保温8～24h。
17、反应时间为12h时，产率约61％；反应时间为16h时，产率约40％。
18、进一步，步骤(2)中，离心分离后收集固体，超纯水洗涤3～6次，在大气环境下60～80℃干燥12～48h。
19、制备过程中，在水热反应釜提供的密闭环境中，在设定的反应温度下，乙二醇开始挥发，并且形成一定的压力，可以增大乙二醇的解离常数，降低粘度，提高乙二醇分子的活性，溶液中的ce3+离子与乙二醇发生化学反应最终得到氢氧化铈ce(oh)3，如反应是(1)和(2)。在水热合成反应釜中封存着空气，空气中的氧气以及乙二醇溶剂中的溶解氧在高温和压力的作用下氧化活性更高，可以实现ce(oh)3向ce(oh)4的转变。
20、ce3++3(ch2oh)2→ce(hoch2ch2o)+3h+ (1)
21、ce(hoch2ohch2o)+3(ch2oh)2→ce(oh)3+3(hoch2ch2chohch2oh) (2)
22、
23、本发明具有以下有益效果：
24、1、本发明采用乙二醇作为溶剂热反应体系唯一的溶剂，采用六水合硝酸铈为原料，同时结合干燥工艺，得到纯净且产率较高的二氧化铈。本发明采用乙二醇时具有以下优点：(1)凝固点低(-12.9℃)，性能稳定；(2)沸点高(197.3℃)，使用温度范围广，此外，不易产生蒸气被人吸入体内而引起中毒；(3)价格低廉，热容量大；(4)环保性好，乙二醇与空气中的氧气不反应，不会对环境造成污染。
1.一种二氧化铈的环保制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的二氧化铈的环保制备方法，其特征在于，步骤(1)中，六水合硝酸铈和乙二醇的质量比为1:12.8。
3.如权利要求1所述的二氧化铈的环保制备方法，其特征在于，步骤(1)中，磁力搅拌10～180min。
4.如权利要求1所述的二氧化铈的环保制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在180℃温度下加热保温1.5～3.5h。
5.如权利要求1所述的二氧化铈的环保制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在170℃温度下加热保温2.5～4.5h。
6.如权利要求1所述的二氧化铈的环保制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在160℃温度下加热保温2.5～4.5h。
7.如权利要求1所述的二氧化铈的环保制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在140℃温度下加热保温7.5～18.5h。
8.如权利要求1所述的二氧化铈的环保制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在130℃温度下加热保温8～24h。
9.如权利要求1所述的二氧化铈的环保制备方法，其特征在于，步骤(2)中，离心分离后收集固体，超纯水洗涤3～6次，在大气环境下60～80℃干燥12～48h。
