Проучване на синтеза и модификациятаНаноматериали от церий оксид
Синтезът нананоматериали CeriaВключва валежи, копеципитация, хидротермален, механичен синтез, синтез на горене, сол гел, микро лосион и пиролиза, сред които основните методи за синтез са утаяване и хидротермални. Хидротермалният метод се счита за най -простия, най -икономичен и без добавки метод. Основното предизвикателство на хидротермалния метод е да се контролира наноразмерната морфология, която изисква внимателно регулиране, за да се контролира неговите характеристики.
Модификацията наЦерияможе да се подобри чрез няколко метода: (1) Допиране на други метални йони с по -ниски цени или по -малки размери в решетката на Ceria. Този метод може не само да подобри работата на участващите метални оксиди, но и да образува нови стабилни материали с нови физически и химични свойства. (2) Разпръснете цереята или неговите легирани аналози върху подходящи материали за носене, като активен въглерод, графен и др.Церий оксидМоже да служи и като носител за диспергиране на метали като злато, платина и паладий. Модификацията на материалите на основата на церий диоксид използва главно преходни метали, редки алкални/алкални метали, редки метали и благородни метали, които имат по -добра активност и топлинна стабилност.
Прилагане наЦерий оксиди композитни катализатори
1, Прилагането на различни морфологии на Церия
Laura et al. съобщават за определянето на три вида фазови диаграми на морфологията на церия, които свързват ефектите на концентрацията на алкалите и температурата на хидротермалната третиране до крайнатаCEO2Морфология на наноструктурата. Резултатите показват, че каталитичната активност е пряко свързана със съотношението CE3+/CE4+и концентрацията на ваканция на повърхностния кислород. Wei et al. синтезира три pt/CEO2катализатори с различни морфологии на носители (пръчка като (CEO2-R), кубик (CEO2-C), и октаедрично (CEO2-O), които са особено подходящи за нискотемпературно каталитично окисляване на С2H4. Bian et al. подготви серия отНаноматериали на CEO2с морфология с форма на пръчка, кубична, гранули и октаедрична морфология и установяват, че катализаторите са натоварени върхуНаночастици CEO2(5NI/NP) проявяват много по -висока каталитична активност и по -добра стабилност от катализаторите с други форми наCEO2подкрепа.
2. Каталитично разграждане на замърсители във вода
Церий оксиде признат като ефективен катализатор на озоново окисляване за отстраняване на избрани органични съединения. Xiao et al. установяват, че PT наночастиците са в близък контакт сCEO2На повърхността на катализатора и претърпяват силни взаимодействия, като по този начин подобряват активността на разлагането на озон и предизвикват по -реактивни видове кислород, които допринасят за окисляването на толуен. Джан Ланхе и други подготвиха легираниCEO2/Al2O3 катализатори. Легираните метални оксиди осигуряват реакционно пространство за реакцията между органичните съединения и O3, което води до по -висока каталитична характеристика наCEO2/Al2O3 и увеличаване на активните места на повърхността на катализатора
Следователно много проучвания показват, чеЦерий оксидКомпозитните катализатори могат не само да засилят разграждането на неподвижни органични микро замърсители в областта на каталитичната озонова обработка на отпадни води, но и имат инхибиторни ефекти върху бромата, произведен по време на озоновия каталитичен процес. Те имат широки перспективи за приложение при обработка на вода на озон.
3, каталитично разграждане на летливи органични съединения
CEO2, като типичен рядък земно оксид, е проучен при многофазна катализа поради високия си капацитет за съхранение на кислород.
Wang et al. Синтезирайки CE Mn композитен оксид с морфология с форма на пръчка (моларно съотношение CE/MN от 3: 7), използвайки хидротермален метод. Mn йони бяха легирани вCEO2Рамка за замяна на СЕ, като по този начин се увеличава концентрацията на свободни работни места. Тъй като CE4+се заменя с MN йони, се образуват повече свободни работни места с кислород, което е причината за по -високата му активност. Du et al. Синтезирани катализатори на Mn CE оксид, използвайки нов метод, комбиниращ редокс утаяване и хидротермални методи. Те откриха, че съотношението на манган иЦерийизигра решаваща роля за формирането на катализатора и значително повлия на неговата ефективност и каталитична активност.Церийв манганЦерий оксидИграе решаваща роля за адсорбцията на толуен, а е доказано, че манганът играе решаваща роля за окисляването на толуен. Координацията между манган и церий подобрява процеса на каталитична реакция.
4. Фотокатализатор
Sun et al. Успешно подготвен CE PR Fe-0 @ C, използвайки метод на валежи CO. Специфичният механизъм е, че допинг количеството на PR, FE и C играе важна роля във фотокаталитичната активност. Въвеждане на подходящо количество PR, FE и C вCEO2Може значително да подобри фотокаталитичната ефективност на получената проба, тъй като тя има по -добра адсорбция на замърсители, по -ефективна абсорбция на видима светлина, по -висока скорост на образуване на въглеродни ленти и повече свободни работни места. Подобрената фотокаталитична активност наCEO2-Go нанокомпозити, приготвени от Ganesan et al. се приписва на засилена повърхностна площ, интензитет на абсорбция, тесна лента и ефекти на фотореаза на повърхността. Liu et al. установи, че композитният катализатор CE/COWO4 е високоефективен фотокатализатор с потенциална стойност на приложението. Petrovic et al. подготвенCEO2Катализатори, използвайки метод на електродепозиция с постоянен ток и ги модифицира с не термично атмосферно налягане, пулсиращо корона плазма. Както плазмените модифицирани, така и немодифицираните материали проявяват добра каталитична способност както в плазмените, така и в фотокаталитичните процеси на разграждане.
Заключение
Тази статия разглежда влиянието на методите за синтез наЦерий оксидвърху морфологията на частиците, ролята на морфологията върху повърхностните свойства и каталитичната активност, както и синергичния ефект и прилагането междуЦерий оксиди допанти и превозвачи. Въпреки че катализаторите на базата на оксид на церий са широко проучени и прилагани в областта на катализата и са постигнали значителен напредък в решаването на екологични проблеми като обработката на водата, все още има много практически проблеми, като неяснотоЦерий оксидМорфология и механизъм за натоварване на катализатори, поддържани от церий. Необходими са допълнителни изследвания върху метода на синтеза на катализатори, засилване на синергичния ефект между компонентите и изучаване на каталитичния механизъм на различни натоварвания.
Автор на журнала
Шандонг Керамика 2023 брой 2: 64-73
Автори: Zhou Bin, Wang Peng, Meng Fanpeng и др.
Време за публикация: 29-2023 ноември