تخليق وتعديل أكسيد السيريوم وتطبيقه في الحفز

دراسة على التوليف والتعديلالمواد النانوية أكسيد السيريوم

توليفسيريا المواد النانويةيشمل هطول الأمطار ، والتراجع ، والتوليف الحراري المائي ، والميكانيكية ، وتوليف الاحتراق ، وهلام SOL ، والمستحضر الدقيق والانحلال الحراري ، من بينها طرق التوليف الرئيسية هي هطول الأمطار والطاقة الحرارية المائية. تعتبر الطريقة الحرارية المائية أبسط الطريقة الحرة والأكثر اقتصادا والإضافة. يتمثل التحدي الرئيسي للطريقة الحرارية المائية في التحكم في مورفولوجيا النانو ، مما يتطلب تعديلًا دقيقًا للتحكم في خصائصه.

تعديلسيريايمكن تعزيزها من خلال عدة طرق: (1) تعاطي أيونات المعادن الأخرى ذات الأسعار المنخفضة أو أحجام أصغر في شبكة CERIA. لا يمكن لهذه الطريقة تحسين أداء أكاسيد المعادن المعنية فحسب ، بل يمكن أيضًا تشكيل مواد مستقرة جديدة ذات خصائص فعلية وكيميائية جديدة. (2) تشتت Ceria أو نظائره المخدرة على مواد حامل مناسبة ، مثل الكربون المنشط ، الجرافين ، إلخ.أكسيد السيريوميمكن أن تكون بمثابة حاملة لتفريق المعادن مثل الذهب والبلاتين والبلاديوم. يستخدم تعديل المواد القائمة على ثاني أكسيد السيريوم بشكل أساسي المعادن الانتقالية ، والمعادن الأرضية القلوية النادرة/القلوية ، والمعادن الأرضية النادرة ، والمعادن الثمينة ، والتي لها نشاط أفضل واستقرار حراري.

تطبيقأكسيد السيريوموالمحفزات المركبة

1 ، تطبيق مورفولوجيا مختلفة من سيريا

لورا وآخرون. أبلغ عن تحديد ثلاثة أنواع من مخططات مرحلة مورفولوجيا سيريا ، والتي تتعلق بآثار تركيز القلويات ودرجة حرارة المعالجة الحرارية المائية إلى النهائيالرئيس التنفيذيمورفولوجيا البنية النانوية. تشير النتائج إلى أن النشاط الحفاز يرتبط ارتباطًا مباشرًا بتركيز شاغر الأكسجين CE3+/CE4 وتركيز الشاغر في الأكسجين. وي وآخرون. توليف ثلاثة Pt/الرئيس التنفيذيالمحفزات مع أشكال الناقل المختلفة (قضيب مثل (الرئيس التنفيذي-R) ، مكعب (الرئيس التنفيذي-C) و Octahedral (الرئيس التنفيذي-o) ، والتي هي مناسبة بشكل خاص للأكسدة الحفزية منخفضة درجة الحرارة من C2H4. بيان وآخرون. أعد سلسلة منالرئيس التنفيذي للمواد النانويةمع مورفولوجيا على شكل قضيب ، مكعب ، حبيبتي ، أوكتاهدرا ، ووجدت أن المحفزات محملة عليهاالرئيس التنفيذي للجسيمات النانويةأظهر (5NI/NPS) نشاطًا تحفيزيًا أعلى بكثير واستقرار أفضل من المحفزات بأشكال أخرى منالرئيس التنفيذييدعم.

2. تدهور التحفيز للملوثات في الماء

أكسيد السيريومتم التعرف على محفز فعال لأكسدة الأوزون لإزالة المركبات العضوية المحددة. شياو وآخرون. وجدت أن الجسيمات النانوية PT على اتصال وثيق معالرئيس التنفيذيعلى سطح المحفز ويخضع للتفاعلات القوية ، وبالتالي تحسين نشاط تحلل الأوزون وإنتاج أنواع الأكسجين الأكثر تفاعلية ، والتي تسهم في أكسدة التولوين. أعد تشانغ لانهي وآخرون مخدرونالرئيس التنفيذي/AL2O3 المحفزات. توفر أكاسيد المعادن المخدرة مساحة تفاعل للتفاعل بين المركبات العضوية و O3 ، مما يؤدي إلى ارتفاع أداء الحفازالرئيس التنفيذي/AL2O3 وزيادة في المواقع النشطة على سطح المحفز

لذلك ، أظهرت العديد من الدراسات ذلكأكسيد السيريوملا يمكن للمحفزات المركبة تعزيز تدهور الملوثات الدقيقة العضوية المتمردة فقط في مجال معالجة الأوزون الحفاز لمياه الصرف الصحي ، ولكن لها أيضًا آثار مثبطة على البرومات الناتجة خلال عملية تحفيز الأوزون. لديهم آفاق تطبيق واسعة في معالجة مياه الأوزون.

3 ، التدهور الحفاز للمركبات العضوية المتطايرة

الرئيس التنفيذي، كأكسيد أرض نادر نموذجي ، تمت دراسته في الحفز متعدد الحوافز بسبب سعة تخزين الأوكسجين العالية.

وانغ وآخرون. تم تصنيع أكسيد مركب CE MN مع مورفولوجيا على شكل قضيب (نسبة مولي CE/MN من 3: 7) باستخدام طريقة حرارية مائية. تم تدخل أيونات MN إلىالرئيس التنفيذيإطار لاستبدال CE ، وبالتالي زيادة تركيز شواغر الأكسجين. عندما يتم استبدال CE4+بأيونات MN ، يتم تشكيل المزيد من شواغر الأكسجين ، وهذا هو سبب نشاطه العالي. دو وآخرون. محفزات أكسيد Mn CE المتراكمة باستخدام طريقة جديدة تجمع بين هطول الأكسدة والاختزال والطرق الحرارية المائية. وجدوا أن نسبة المنغنيز والسيريوملعبت دورًا مهمًا في تكوين المحفز وأثرت بشكل كبير على أدائه ونشاطه الحفاز.السيريومفي المنغنيزأكسيد السيريوميلعب دورًا مهمًا في امتزاز التولوين ، وقد ثبت أن المنجنيز يلعب دورًا مهمًا في أكسدة التولوين. التنسيق بين المنغنيز والسيريوم يحسن عملية التفاعل الحفاز.

4. المحفز

صن وآخرون. تم إعداده بنجاح CE PR FE-0 @ C باستخدام طريقة هطول الأمطار CO. الآلية المحددة هي أن كمية تعاطي المنشطات من PR و Fe و C تلعب دورًا مهمًا في نشاط التحفيز الضوئي. تقديم كمية مناسبة من العلاقات العامة ، Fe ، و C فيالرئيس التنفيذييمكن أن تحسن بشكل كبير من كفاءة التحفيز الضوئي للعينة التي تم الحصول عليها ، لأنها تحتوي على امتصاص أفضل من الملوثات ، والامتصاص الأكثر فعالية للضوء المرئي ، ومعدل تكوين أعلى من نطاقات الكربون ، والمزيد من شواغر الأكسجين. النشاط التحفيزي الضوئي المعزز لـالرئيس التنفيذي-مركبات النانوية التي أعدها غانيسان وآخرون. يعزى إلى تعزيز مساحة السطح ، وكثافة الامتصاص ، وخلفية النطاق الضيقة ، وتأثيرات الاستجابة الضوئية السطحية. ليو وآخرون. وجدت أن محفز CE/Cowo4 المركبة هو محفز ضوئي عالية الكفاءة مع قيمة التطبيق المحتملة. بتروفيتش وآخرون. مُعدالرئيس التنفيذيالمحفزات باستخدام طريقة اندلاع كهربائي تيار ثابت وقام بتعديلها مع الضغط غير الحراري للضغط الجوي النابض البلازما كورونا. كل من المواد المعدلة والمعدلة للبلازما تظهر قدرة تحفيزية جيدة في كل من عمليات التحلل بالبلازما والتحفيز الضوئي.

خاتمة

تستعرض هذه المقالة تأثير طرق التوليفأكسيد السيريومعلى مورفولوجيا الجسيمات ، دور التشكل على خصائص السطح والنشاط الحفاز ، وكذلك التأثير التآزري والتطبيق بينأكسيد السيريومو Dopants وناقلات. على الرغم من أن المحفزات المستندة إلى أكسيد السيريوم قد تمت دراستها على نطاق واسع وتطبيقها في مجال الحفز ، وقد أحرزت تقدمًا كبيرًا في حل المشكلات البيئية مثل معالجة المياه ، لا تزال هناك العديد من المشكلات العملية ، مثل غير واضحةأكسيد السيريوممورفولوجيا وتحميل آلية المحفزات المدعومة من السيريوم. هناك حاجة إلى مزيد من البحث على طريقة تخليق المحفزات ، مما يعزز التأثير التآزري بين المكونات ، ودراسة الآلية الحفزية للأحمال المختلفة.

مؤلف مجلة

Shandong Ceramics 2023 العدد 2: 64-73

المؤلفون: Zhou Bin ، Wang Peng ، Meng Fanpeng ، إلخ