Estudo sobre a síntese e a modificaciónNanomateriais de óxido de cerio
A síntese deNanomateriais de CeriaInclúe precipitación, coprecipitación, hidrotermal, síntese mecánica, síntese de combustión, xel sol, micro loción e pirólise, entre os que os principais métodos de síntese son precipitacións e hidrotermal. O método hidrotermal considérase o método gratuíto máis sinxelo, económico e aditivo. O principal reto do método hidrotermal é controlar a morfoloxía nanoescala, que require un axuste minucioso para controlar as súas características.
A modificación deCERIApódese mellorar a través de varios métodos: (1) dopaxe doutros ións metálicos con prezos máis baixos ou tamaños menores no enreixado de Ceria. Este método non só pode mellorar o rendemento dos óxidos metálicos implicados, senón que tamén forman novos materiais estables con novas propiedades físicas e químicas. (2) dispersar a ceria ou os seus análogos dopados sobre materiais portadores adecuados, como carbono activado, grafeno, etc.Óxido de cerioTamén pode servir de transportista para dispersar metais como o ouro, o platino e o paladio. A modificación de materiais baseados en dióxido de cerio usa principalmente metais de transición, metais de terra alcalina/alcalinos raros, metais da terra rara e metais preciosos, que teñen mellor actividade e estabilidade térmica.
Aplicación deÓxido de cerioe catalizadores compostos
1, A aplicación de diferentes morfoloxías de Ceria
Laura et al. informou a determinación de tres tipos de diagramas de fase de morfoloxía de ceria, que relacionan os efectos da concentración alcalina e a temperatura do tratamento hidrotermal ata a finalCEO2Morfoloxía de nanoestrutura. Os resultados indican que a actividade catalítica está directamente relacionada coa relación CE3+/CE4+e a concentración de vacante de osíxeno superficial. Wei et al. sintetizou tres pt/CEO2catalizadores con diferentes morfoloxías portadoras (varilla como (CEO2-R), cúbico (CEO2-C), e octaédrico (CEO2-O), especialmente adecuados para a oxidación catalítica de baixa temperatura de C2H4. Bian et al. preparou unha serie deNanomateriais CEO2con morfoloxía en forma de varilla, cúbica, granular e octaédrica, e descubriu que os catalizadores cargabanNanopartículas CEO2(5NI/NPs) mostraron unha actividade catalítica moito maior e unha mellor estabilidade que os catalizadores con outras formas deCEO2soporte.
2. degradación catalítica de contaminantes na auga
Óxido de ceriofoi recoñecido como un catalizador eficaz de oxidación de ozono para a eliminación de compostos orgánicos seleccionados. Xiao et al. descubriron que as nanopartículas PT están en estreito contacto conCEO2Na superficie do catalizador e sufrir interaccións fortes, mellorando así a actividade de descomposición do ozono e producindo especies máis reactivas de osíxeno, que contribúen á oxidación do tolueno. Zhang Lanhe e outros preparados dopadosCEO2/Catalizadores AL2O3. Os óxidos metálicos dopados proporcionan un espazo de reacción para a reacción entre compostos orgánicos e O3, obtendo un maior rendemento catalítico deCEO2/Al2o3 e un aumento dos sitios activos na superficie do catalizador
Polo tanto, moitos estudos demostraron isoóxido de cerioOs catalizadores compostos non só poden mellorar a degradación de micro contaminantes orgánicos recalcitrantes no campo do tratamento catalítico de ozono das augas residuais, senón que tamén teñen efectos inhibidores sobre o bromato producido durante o proceso catalítico de ozono. Teñen amplas perspectivas de aplicación no tratamento de auga de ozono.
3, degradación catalítica de compostos orgánicos volátiles
CEO2, como óxido de terra rara, estudouse na catálise multifase debido á súa alta capacidade de almacenamento de osíxeno.
Wang et al. sintetizou un óxido composto CE Mn cunha morfoloxía en forma de varilla (relación molar CE/Mn de 3: 7) mediante un método hidrotermal. Os ións MN foron dopados noCEO2Marco para substituír a CE, aumentando así a concentración de prazas de osíxeno. Como CE4+é substituído por ións MN, fórmanse máis prazas de osíxeno, o que é o motivo da súa maior actividade. Du et al. Catalizadores de óxido de Mn CE sintetizados mediante un novo método que combina a precipitación redox e os métodos hidrotermais. Descubriron que a relación de manganeso eCERIUMxogou un papel crucial na formación do catalizador e afectou significativamente o seu rendemento e a actividade catalítica.CERIUMen manganesoóxido de cerioXoga un papel crucial na adsorción de tolueno e demostrouse que o manganeso xoga un papel crucial na oxidación do tolueno. A coordinación entre manganeso e cerio mellora o proceso de reacción catalítica.
4.Photocatalizador
Sun et al. preparado con éxito CE PR FE-0 @ C mediante método de precipitación CO. O mecanismo específico é que a cantidade de dopaxe de PR, Fe e C xoga un papel importante na actividade fotocatalítica. Introducindo unha cantidade adecuada de PR, Fe e C enCEO2Pode mellorar enormemente a eficiencia fotocatalítica da mostra obtida, porque ten unha mellor adsorción de contaminantes, unha absorción máis eficaz de luz visible, maior taxa de formación de bandas de carbono e máis prazas de osíxeno. A actividade fotocatalítica mellorada deCEO2-Go nanocompositos preparados por Ganesan et al. atribúese á superficie mellorada, á intensidade de absorción, á banda estreita e aos efectos de fotoresponse de superficie. Liu et al. descubriu que o catalizador composto CE/Covo4 é un fotocatalizador altamente eficiente con valor de aplicación potencial. Petrovic et al. preparadoCEO2Os catalizadores mediante un método de electrodeposición de corrente constante e modificáronos con plasma corona pulsante de presión non térmica. Tanto os materiais modificados en plasma como os non modificados presentan unha boa capacidade catalítica tanto en procesos de degradación plasmática como fotocatalítica.
Conclusión
Este artigo revisa a influencia dos métodos de síntese deóxido de cerioSobre a morfoloxía de partículas, o papel da morfoloxía sobre as propiedades da superficie e a actividade catalítica, así como o efecto sinérxico e a aplicación entreóxido de cerioe dopantes e transportistas. Aínda que os catalizadores baseados en óxido de cerio foron amplamente estudados e aplicados no campo da catálise e avanzaron significativamente na resolución de problemas ambientais como o tratamento da auga, aínda hai moitos problemas prácticos, como non está claroóxido de cerioMorfoloxía e mecanismo de carga de catalizadores apoiados en cerio. É necesaria máis investigación sobre o método de síntese de catalizadores, aumentando o efecto sinérxico entre compoñentes e estudando o mecanismo catalítico de diferentes cargas.
Autor da revista
Shandong Cerámica 2023 Número 2: 64-73
Autores: Bin Zhou, Wang Peng, Meng Fanpeng, etc.
Tempo de publicación: novembro-29-2023