Studie syntézy a modifikaceNanomateriály oxidu ceru
SyntézaNanomateriály CeriaZahrnuje srážení, koprecipitaci, hydrotermální, mechanickou syntézu, syntézu spalování, sol gel, mikro mléko a pyrolýzu, mezi nimiž jsou hlavní metody syntézy srážení a hydrotermální. Hydrotermální metoda je považována za nejjednodušší, nejúspornější a nejasnější metodu. Hlavní výzvou hydrotermální metody je řídit morfologii nanočástic, která vyžaduje pečlivé nastavení pro kontrolu jejích vlastností.
ModifikaceCeriaLze ji vylepšit několika metodami: (1) Doping jiných kovových iontů s nižšími cenami nebo menšími velikostmi v mřížce Ceria. Tato metoda může nejen zlepšit výkon souvisejících oxidů kovů, ale také vytvářet nové stabilní materiály s novými fyzikálními a chemickými vlastnostmi. (2) Disperse Ceria nebo její dopované analogy na vhodné nosné materiály, jako je aktivovaný uhlík, grafen atd.Oxid ceruMůže také sloužit jako nosič pro rozptylování kovů, jako je zlato, platina a palladium. Modifikace materiálů na bázi oxidu na bázi oxidu cest používá přechodné kovy, vzácné kovy alkalické/alkalické pozemské kovy, kovy vzácných zemin a drahé kovy, které mají lepší aktivitu a tepelnou stabilitu.
AplikaceOxid cerua kompozitní katalyzátory
1, aplikace různých morfologií Ceria
Laura et al. uvádí stanovení tří typů fázových diagramů morfologie Ceria, které se týkají účinků koncentrace alkalií a teploty hydrotermálního ošetření na fináleCEO2Morfologie nanostruktury. Výsledky ukazují, že katalytická aktivita přímo souvisí s poměrem CE3+/CE4+a koncentrací neobsazenosti povrchu kyslíku. Wei et al. syntetizoval tři pt/CEO2katalyzátory s různými morfologiemi nosiče (jako tyčCEO2-R), krychlový (CEO2-C) a oktaedrální (CEO2-O), které jsou zvláště vhodné pro nízkoteplotní katalytickou oxidaci C2H4. Bian et al. připravil řaduCEO2 nanomateriálys prudovou morfologií ve tvaru prutu, kubické, granulární a oktaedrální a zjistili, že se naložily katalyzátoryNanočástice CEO2(5NI/NPS) vykazovaly mnohem vyšší katalytickou aktivitu a lepší stabilitu než katalyzátory s jinými formamiCEO2podpora.
2. Katalytická degradace znečišťujících látek ve vodě
Oxid cerubyl rozpoznán jako účinný ozonový oxidační katalyzátor pro odstranění vybraných organických sloučenin. Xiao et al. zjistili, že nanočástice PT jsou v úzkém kontaktuCEO2Na povrchu katalyzátoru a podléhají silným interakcím, čímž se zlepšuje aktivita rozkladu ozonu a vytváří reaktivnější druhy kyslíku, které přispívají k oxidaci toluenu. Zhang Lanhe a další připravené dopovanéCEO2/AL2O3 katalyzátory. Oxidy kovových dopovaných kovů poskytují reakční prostor pro reakci mezi organickými sloučeninami a O3, což má za následek vyšší katalytický výkonCEO2/Al2O3 a zvýšení aktivních míst na povrchu katalyzátoru
Mnoho studií proto ukázalooxid ceruKompozitní katalyzátory mohou nejen zvýšit degradaci vzpomínajících organických mikro -znečišťujících látek v oblasti katalytického ozonového čištění odpadních vod, ale také mají inhibiční účinky na brom produkovaný během katalytického procesu ozonu. Mají široké vyhlídky na aplikaci při úpravě ozonové vody.
3, Katalytická degradace těkavých organických sloučenin
CEO2, jako typický oxid vzácné zeminy, byl studován v katalýze vícefázové díky své vysoké skladovací kapacitě kyslíku.
Wang et al. syntetizoval kompozitní oxid CE Mn s morfologií ve tvaru tyče (molární poměr CE/Mn 3: 7) pomocí hydrotermální metody. Ionty Mn byly dopovány doCEO2Rámec pro nahrazení CE, čímž se zvyšuje koncentrace volných míst kyslíku. Protože je CE4+nahrazeno ionty Mn, vytvoří se více kyslíkových volných míst, což je důvodem jeho vyšší aktivity. Du a kol. Syntetizované katalyzátory oxidu Mn CE pomocí nové metody kombinující redoxní srážení a hydrotermální metody. Zjistili, že poměr manganu aceruhrál klíčovou roli při tvorbě katalyzátoru a významně ovlivnil jeho výkon a katalytickou aktivitu.Ceruv manganuoxid ceruHraje klíčovou roli v adsorpci toluenu a bylo prokázáno, že mangan hraje klíčovou roli v oxidaci toluenu. Koordinace mezi manganem a cerem zlepšuje proces katalytické reakce.
4.Photocatalyst
Sun et al. Úspěšně připraveno CE PR FE-0 @ C pomocí metody srážení CO. Specifickým mechanismem je, že dopingové množství PR, Fe a C hraje důležitou roli ve fotokatalytické aktivitě. Zavedení vhodného množství PR, Fe a C doCEO2může výrazně zlepšit fotokatalytickou účinnost získaného vzorku, protože má lepší adsorpci znečišťujících látek, účinnější absorpci viditelného světla, vyšší rychlost tvorby uhlíkových pásů a více kyslíkových volných míst. Zvýšená fotokatalytická aktivitaCEO2-Go Nanokompozity připravené Ganesanem et al. je přičítáno zvýšené povrchové ploše, intenzitě absorpce, účinku úzké bandgapu a povrchové fotoresponse. Liu et al. zjistili, že kompozitní katalyzátor CE/CowO4 je vysoce efektivní fotokatalyzátor s potenciální hodnotou aplikace. Petrovic et al. připravenýCEO2Katalyzátory využívající metodu elektrodepozice s konstantním proudem a modifikovaly je s netvodním atmosférickým tlakem pulzující koronovou plazmu. Obě plazmové modifikované a nemodifikované materiály vykazují dobrou katalytickou schopnost v procesech plazmy i fotokatalytické degradace.
Závěr
Tento článek shrnuje vliv metod syntézyoxid ceruo morfologii částic, role morfologie na povrchových vlastnostech a katalytické aktivitě, jakož i synergický účinek a aplikaci mezioxid cerua dopanty a nosiče. Ačkoli katalyzátory na bázi oxidu na bázi ceru byly široce studovány a aplikovány v oblasti katalýzy a dosáhly významného pokroku v řešení problémů s životním prostředí, jako je úpravy vody, stále existuje mnoho praktických problémů, jako jsou nejasnéoxid ceruMorfologie a mechanismus zatížení katalyzátorů podporovaných cerem. Je zapotřebí dalšího výzkumu o metodě syntézy katalyzátorů, zvyšování synergického účinku mezi komponenty a studium katalytického mechanismu různých zatížení.
Autor časopisu
Vydání Shandong Ceramics 2023 2: 64-73
Autoři: Zhou bin, Wang Peng, Meng Fanpeng atd
Čas příspěvku: listopadu-29-2023