氧化铈由于其独特的物理化学性质,在光学薄膜、抛光材料、气体探针等方面有着广泛应用,特别是Ce3+←→Ce4+变化而产生的储氧性能,赋予了氧化铈基材料在催化、燃料电池等领域的应用。开发一些条件温和、操作简便的方法形貌可控的合成氧化铈微纳米材料成为目前研究的热点问题。本文以氧化铈微纳米结构的调控合成为目标,利用溶剂辅助法、离子交换法制备了形貌可控的氧化铈微纳米颗粒,得到了棒状、球状、簇状和空心管状的氧化铈产物,研究了材料的发光、H2吸附等性能,同时研究了掺杂氧化铈在重油添加剂中的实际应用。本论文主要的研究内容如下：(1)溶剂辅助法调控制备多形貌CeO2及其发光性能。利用尿素水解制备氧化铈微粒,通过改变溶剂和反应浓度,可以得到长度为1～2μm的棒状氧化铈、直径2μm左右的簇状氧化铈；考察了溶剂热反应中合成因素对产物形貌的影响,通过乙醇和正己烷参与的溶剂热反应,可以分别得到球状和簇状的氧化铈产物；并对制备的CeO2：Eu3+微纳米粉体的发光性能进行了研究。(2)离子交换法制备管状CeO2及其发光性能。采用MgCO3·3H2O作为模板,利用离子交换方法合成了管壁约为50nm,直径为2～3μm,长度约为20μm的规则形貌CeO2微米管,并将该方法扩展应用于其他稀土氧化物微纳米管的制备；研究了温度、溶剂等对产物形貌的影响；并且研究了Eu3+掺杂的CeO2管状微纳米材料的发光性质。(3)过渡金属掺杂调控CeO2形貌及性能。研究了锆、铜、锰、钴等过渡金属元素掺杂后对氧化铈微纳米颗粒的形貌和性能的影响,研究发现了钴、锰、锆可以使H2与氧化铈表面氧和晶格氧的作用增强；铜离子掺杂降低了样品H2吸附反应的温度；在此基础上,研究了CeO2表面改性,并将产物添加到重油中进行热值分析研究。
