Studo pri la sintezo kaj modifoCeriooksidaj nanomaterialoj
La sintezo deceria nanomaterialojinkluzivas precipitaĵon, kunprecipitadon, hidroterman, mekanikan sintezon, brulan sintezon, solĝelon, mikrolocion kaj pirolizon, inter kiuj la ĉefaj sintezaj metodoj estas precipitaĵo kaj hidroterma.Hidrotermika metodo estas konsiderata la plej simpla, plej ekonomia kaj libera metodo.La ĉefa defio de hidrotermika metodo estas kontroli la nanoskalan morfologion, kiu postulas zorgeman alĝustigon por kontroli ĝiajn karakterizaĵojn.
La modifo deceriapovas esti plibonigita per pluraj metodoj: (1) dopado de aliaj metalaj jonoj kun pli malaltaj prezoj aŭ pli malgrandaj grandecoj en la ceria krado.Ĉi tiu metodo povas ne nur plibonigi la agadon de la metalaj oksidoj implikitaj, sed ankaŭ formi novajn stabilajn materialojn kun novaj fizikaj kaj kemiaj propraĵoj.(2) Disperdu cerio aŭ ĝiajn dopitajn analogojn sur taŭgajn portantajn materialojn, kiel aktivigita karbono, grafeno, ktp.Ceria rustopovas ankaŭ funkcii kiel portanto por disvastigi metalojn kiel ekzemple oro, plateno, kaj paladio.La modifo de materialoj bazitaj en ceria dioksido ĉefe uzas transirajn metalojn, maloftajn alkalajn/alkalajn terajn metalojn, maloftajn terajn metalojn kaj valorajn metalojn, kiuj havas pli bonan aktivecon kaj termikan stabilecon.
Apliko deCeria Oksidokaj Komponitaj Katalizantoj
1, La apliko de malsamaj morfologioj de cerio
Laura et al.raportis la determinon de tri specoj de ceria morfologiaj fazaj diagramoj, kiuj rilatas la efikojn de alkala koncentriĝo kaj hidrotermika traktadtemperaturo al la finaCeO2nanostruktura morfologio.La rezultoj indikas ke la kataliza agado estas rekte rilatita al la Ce3+/Ce4+proporcio kaj surfaca oksigena vakantkoncentriĝo.Wei et al.sintezis tri Pt/CeO2kataliziloj kun malsamaj portantaj morfologioj (stango kiel (CeO2-R), kuba (CeO2-C), kaj okedra (CeO2-O), kiuj estas precipe taŭgaj por malalt-temperatura kataliza oksigenado de C2H4.Bian et al.preparis serion deCeO2 nanomaterialojkun bastonforma, kuba, grajneca, kaj okaedra morfologio, kaj trovis ke kataliziloj ŝarĝis surCeO2 nanopartikloj(5Ni/NPs) elmontris multe pli altan katalizan agadon kaj pli bonan stabilecon ol kataliziloj kun aliaj formoj deCeO2subteno.
2.Kataliza degradado de malpurigaĵoj en akvo
Ceria rustoestis rekonita kiel efika ozonoksidadkatalizilo por la forigo de elektitaj organikaj substancoj.Xiao et al.trovis ke Pt nanopartikloj estas en proksima kontakto kunCeO2sur la katalizila surfaco kaj sperti fortajn interagojn, tiel plibonigante la ozonan putriĝantan aktivecon kaj produktante pli reaktivajn oksigenajn speciojn, kiuj kontribuas al la oksigenado de tolueno.Zhang Lanhe kaj aliaj preparis dopatajnCeO2/Al2O3 kataliziloj.Dopitaj metaloksidoj disponigas reakcian spacon por la reago inter organikaj substancoj kaj O3, rezultigante pli altan katalizan efikecon deCeO2/Al2O3 kaj pliiĝo en aktivaj ejoj sur la katalizilsurfaco
Tial multaj studoj montris tionceria oksidokunmetitaj kataliziloj povas ne nur plibonigi la degeneron de malrezistaj organikaj mikromalpurigaĵoj en la kampo de kataliza ozono traktado de kloakaĵo, sed ankaŭ havas inhibiciajn efikojn sur la bromato produktita dum la ozono kataliza procezo.Ili havas larĝajn aplikajn perspektivojn en ozonakvotraktado.
3, Kataliza degradado de volatilaj organikaj komponaĵoj
CeO2, kiel tipa malofta oksido, estis studita en plurfaza katalizo pro sia alta oksigena stoka kapacito.
Wang et al.sintezis Ce Mn kunmetitan oksidon kun bastonforma morfologio (Ce/Mn molara proporcio de 3:7) uzante hidrotermikan metodon.Mn jonoj estis dopitaj en laCeO2kadro por anstataŭigi Ce, tiel pliigante la koncentriĝon de vakantaĵoj de oksigeno.Ĉar Ce4+ estas anstataŭigita per Mn-jonoj, pli da oksigenvakantaĵoj estas formitaj, kio estas la kialo de ĝia pli alta agado.Du et al.sintezis Mn Ce-oksidkatalizilojn uzante novan metodon kombinantan redoksan precipitaĵon kaj hidrotermikajn metodojn.Ili trovis, ke la proporcio de mangano kajcerioludis decidan rolon en la formado de la katalizilo kaj signife influis ĝian efikecon kaj katalizan agadon.Cerioen manganoceria oksidoludas decidan rolon en la adsorbado de tolueno, kaj mangano pruviĝis ludi decidan rolon en la oksigenado de tolueno.La kunordigo inter mangano kaj cerio plibonigas la katalizan reakcian procezon.
4.Fotokatalizilo
Sun et al.sukcese preparis Ce Pr Fe-0 @ C uzante ko-precipitan metodon.La specifa mekanismo estas ke la dopa kvanto de Pr, Fe, kaj C ludas gravan rolon en fotokataliza agado.Enkondukante taŭgan kvanton de Pr, Fe, kaj C enCeO2povas multe plibonigi la fotokatalizan efikecon de la akirita specimeno, ĉar ĝi havas pli bonan sorbadon de malpurigaĵoj, pli efikan sorbadon de videbla lumo, pli altan forman indicon de karbonaj bandoj kaj pli da oksigenaj vakaĵoj.La plifortigita fotokataliza agado deCeO2-GO nanokunmetaĵoj preparitaj de Ganesan et al.ricevas al plifortigita surfacareo, sorbadintenseco, mallarĝa bendinterspaco, kaj surfacaj fotorespondefikoj.Liu et al.trovis ke Ce/CoWO4-komponita katalizilo estas tre efika fotokatalizilo kun ebla aplikiĝvaloro.Petrovic et al.preparitaCeO2kataliziloj uzante konstantan nunan elektrodeponan metodon kaj modifis ilin per netermika atmosfera premo pulsanta koronplasmo.Kaj plasmo modifitaj kaj nemodifitaj materialoj elmontras bonan katalizan kapablon en kaj plasmo kaj fotokatalizaj degenerprocezoj.
Konkludo
Ĉi tiu artikolo recenzas la influon de sintezaj metodoj deceria oksidopri partiklomorfologio, la rolo de morfologio sur surfacaj trajtoj kaj kataliza agado, same kiel la sinergia efiko kaj apliko interceria oksidokaj dopantoj kaj portantoj.Kvankam kataliziloj bazitaj en ceriooksido estis vaste studitaj kaj aplikitaj en la kampo de katalizo, kaj faris signifan progreson en solvado de mediaj problemoj kiel akvopurigado, ankoraŭ ekzistas multaj praktikaj problemoj, kiel neklaraj.ceria oksidomorfologio kaj ŝarĝmekanismo de cerio subtenataj kataliziloj.Plia esplorado estas necesa pri la sintezometodo de kataliziloj, plifortigante la sinergian efikon inter komponentoj, kaj studante la katalizan mekanismon de malsamaj ŝarĝoj.
Ĵurnalo aŭtoro
Shandong Ceramics 2023 Numero 2: 64-73
Aŭtoroj: Zhou Bin, Wang Peng, Meng Fanpeng, ktp
Afiŝtempo: Nov-29-2023