Tutkimus synteesistä ja modifioinnistaCeriumoksidin nanomateriaalit
Synteesiseria -nanomateriaalitSisältää saostumisen, kopion, hydrotermisen, mekaanisen synteesin, palamisynteesin, SOL -geelin, mikrovoiteen ja pyrolyysin, joista tärkeimmät synteesimenetelmät ovat saostuminen ja hydroterminen. Hydrotermistä menetelmää pidetään yksinkertaisimpana, taloudellisimpana ja lisävapaalla menetelmänä. Hydrotermisen menetelmän päähaaste on hallita nanomittakaavan morfologiaa, joka vaatii huolellista säätämistä sen ominaisuuksien hallitsemiseksi.
MuutosseriaVoidaan parantaa useilla menetelmillä: (1) muiden metalli -ionien seostaminen alhaisemmat hinnat tai pienemmät koot ceria -hilassa. Tämä menetelmä ei voi vain parantaa kyseisten metallioksidien suorituskykyä, vaan myös muodostaa uusia stabiileja materiaaleja, joilla on uusia fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia. (2) Dispersio ceria tai sen seostetut analogit sopiviin kantaja -aineisiin, kuten aktivoitu hiili, grafeeni jne.CeriumoksidiVoi toimia myös kantaja -aineena metallien, kuten kullan, platinan ja palladiumin, dispergointiin. Cerium -dioksidipohjaisten materiaalien modifikaatio käyttää pääasiassa siirtymämetalleja, harvinaisia alkalin/alkalimetalleja, harvinaisia maametalleja ja jalometalleja, joilla on parempi aktiivisuus ja lämpöstabiilisuus.
SoveltaminenCeriumoksidija komposiittikatalyytit
1, cerian eri morfologioiden soveltaminen
Laura et ai. raportoi kolmen tyyppisten CERIA -morfologian vaihekaavioiden määrittämisen, jotka liittyvät alkalipitoisuuden ja hydrotermisen käsittelylämpötilan vaikutuksiin finaaliinToimitusjohtaja2Nanorakenteen morfologia. Tulokset osoittavat, että katalyyttinen aktiivisuus liittyy suoraan CE3+/CE4+-suhteeseen ja pinnan hapen avoimeen pitoisuuteen. Wei et ai. Syntetisoitiin kolme pt/Toimitusjohtaja2katalysaattorit, joilla on erilaiset kantaja -morfologiat (sauva kuten (Toimitusjohtaja2-R), kuutio (Toimitusjohtaja2-C) ja oktaedrinen (Toimitusjohtaja2-O), jotka ovat erityisen sopivia C2H4: n matalan lämpötilan katalyyttiseen hapettumiseen. Bian et ai. valmistettu sarjanToimitusjohtaja 2 nanomateriaalitsauvamuotoisella, kuutiometrillä, rakeisella ja oktaedrisella morfologialla ja havaitsi, että katalyytit ladattuToimitusjohtaja nanohiukkaset(5NI/NP: t) oli paljon suurempi katalyyttinen aktiivisuus ja parempi stabiilisuus kuin katalyytteillä, joilla oli muiden muotojen kanssaToimitusjohtaja2tukea.
2. epäpuhtauksien katalyyttinen hajoaminen vedessä
Ceriumoksidion tunnustettu tehokkaana otsonin hapettumiskatalyyttinä valitujen orgaanisten yhdisteiden poistamiseksi. Xiao et ai. havaitsi, että PT -nanohiukkaset ovat läheisessä yhteydessäToimitusjohtaja2katalyytin pinnalla ja läpikäyvät voimakkaat vuorovaikutukset, parantaen siten otsonin hajoamisaktiivisuutta ja tuottaen enemmän reaktiivisia happilajeja, jotka edistävät tolueenin hapettumista. Zhang Lanhe ja muut valmistivat seostettujaToimitusjohtaja2/AL2O3 -katalyyttit. Seostetut metallioksidit tarjoavat reaktiotilan orgaanisten yhdisteiden ja O3: n väliselle reaktiolle, mikä johtaa suurempaan katalyyttiseen suorituskykyynToimitusjohtaja2/Al2O3 ja aktiivisten kohtien lisääntyminen katalyytin pinnalla
Siksi monet tutkimukset ovat osoittaneet senceriumoksidiKomposiittikatalyyttit eivät voi vain parantaa jäteveden katalyyttisen otsonikäsittelyn alalla olevien orgaanisten mikroasteiden hajoamista, mutta niillä on myös estävä vaikutus otsonikatalyyttisen prosessin aikana tuotettuun bromaattiin. Heillä on laajat hakemusnäkymät otsonin vedenkäsittelyssä.
3, haihtuvien orgaanisten yhdisteiden katalyyttinen hajoaminen
Toimitusjohtaja2, tyypillisenä harvinaisena maametallioksidina, on tutkittu monivaiheisessa katalyysissä sen korkean hapen varastointikapasiteetin vuoksi.
Wang et ai. Syntetisoitiin CE MN -komposiitioksidia, jolla on sauvan muotoinen morfologia (CE/MN: n molaarisuhde 3: 7) käyttämällä hydrotermistä menetelmää. MN -ionit oli seostettuToimitusjohtaja2Kehys CE: n korvaamiseksi lisäämällä happea avoimien työpaikkojen pitoisuutta. Koska CE4+korvataan MN -ioneilla, muodostuu enemmän happea avoimia työpaikkoja, mikä on syy sen korkeammalle aktiivisuudelle. Du et ai. Syntetisoidut MN CE -oksidikatalyyttit käyttämällä uutta menetelmää, joka yhdistää redox -saostumisen ja hydrotermisen menetelmän. He havaitsivat, että mangaanin jaceriumoli tärkeä rooli katalysaattorin muodostumisessa ja vaikutti merkittävästi sen suorituskykyyn ja katalyyttiseen aktiivisuuteen.Ceriummangaanissaceriumoksidion tärkeä rooli tolueenin adsorptiossa, ja mangaanilla on osoitettu olevan ratkaiseva rooli tolueenin hapettumisessa. Mangaanin ja ceriumin välinen koordinointi parantaa katalyyttistä reaktioprosessia.
4.Fotokatalysaattori
Sun et ai. Valmistettu CE PR Fe-0 @ C käyttämällä CO-saostumismenetelmää. Erityinen mekanismi on, että PR: n, FE: n ja C: n seosin määrällä on tärkeä rooli fotokatalyyttisessä aktiivisuudessa. Otetaan asianmukainen määrä PR: tä, Fe: tä ja C: täToimitusjohtaja2voi parantaa huomattavasti saadun näytteen fotokatalyyttistä tehokkuutta, koska sillä on parempaa epäpuhtauksien adsorptiota, näkyvän valon tehokkaampaa imeytymistä, suurempaa hiilikaistan muodostumisnopeutta ja enemmän happea avoimia työpaikkoja. Tehostettu fotokatalyyttinen aktiivisuusToimitusjohtaja2-Go -nanokomposiitit ovat laatineet Ganesan et ai. johtuu parannetusta pinta -alasta, absorptiointensiteetistä, kapeasta kaistalevystä ja pintavalonsuojavaikutuksista. Liu et ai. havaitsi, että CE/Cowo4 -komposiittikatalyytti on erittäin tehokas fotokatalyytti, jolla on potentiaalinen levitysarvo. Petrovic et ai. valmisToimitusjohtaja2Katalyyttit käyttämällä vakiovirran elektrodepositiomenetelmää ja modifioivat niitä ei -lämpöpaineella sykkivällä koronaplasmalla. Sekä plasmassa modifioiduilla että modifioimattomilla materiaaleilla on hyvä katalyyttinen kyky sekä plasmassa että fotokatalyyttisissä hajoamisprosesseissa.
Johtopäätös
Tässä artikkelissa tarkastellaan synteesimenetelmien vaikutustaceriumoksidiHiukkasten morfologiassa morfologian rooli pintaominaisuuksissa ja katalyyttisessä aktiivisuudessa sekä synergistisen vaikutuksen ja levityksen välilläceriumoksidija lisäaineet ja kantajat. Vaikka ceriumoksidipohjaisia katalyyttejä on tutkittu laajasti ja sitä on käytetty katalyysin alalla, ja ne ovat edistyneet merkittävästi ympäristöongelmien, kuten vedenkäsittelyn, ratkaisemisessa, käytännöllisiä ongelmia on edelleen monia, kuten epäselviäceriumoksidiCerium -tuettujen katalyyttien morfologia ja lastausmekanismi. Katalyyttien synteesimenetelmää tarvitaan lisätutkimuksia, komponenttien välisen synergistisen vaikutuksen parantaminen ja eri kuormien katalyyttisen mekanismin tutkiminen.
Lehden kirjoittaja
Shandong Ceramics 2023 Numero 2: 64-73
Kirjailijat: Zhou Bin, Wang Peng, Meng Fanpeng jne
Viestin aika: marraskuu-29-2023