Tanulmány a szintézisről és a módosításrólCérium -oxid nanomatermékek
A szintéziseceria nanomatermékekMagában foglalja a csapadékot, a koprekipitációt, a hidrotermális, a mechanikai szintézist, az égési szintézist, a szol gél, a mikroterion és a pirolízis, amelyek között a fő szintézis módszerei a csapadék és a hidrotermikus. A hidrotermikus módszert a legegyszerűbb, leggazdaságosabb és additív szabad módszernek tekintik. A hidrotermikus módszer fő kihívása a nanoméretű morfológia szabályozása, amelynek a jellemzőinek szabályozásához gondos beállítás szükséges.
AceriaSzámos módszerrel javítható: (1) más fémionok doppingja alacsonyabb árakkal vagy kisebb méretű a ceria rácsban. Ez a módszer nemcsak javíthatja az érintett fém -oxidok teljesítményét, hanem új stabil anyagokat is képezhet új fizikai és kémiai tulajdonságokkal. (2) Diszpálja el a Ceria -t vagy annak doppelt analógjait megfelelő hordozóanyagokra, például aktivált szénre, grafénre stb.Cérium -oxidSzintén hordozóként szolgálhat a fémek, például az arany, a platina és a palládium eloszlásához. A cerium -dioxid alapú anyagok módosítása elsősorban átmeneti fémeket, ritka lúgos/lúgos földfémeket, ritkaföldfémek és nemesfémeket használ, amelyek jobb aktivitással és hőstabilitással rendelkeznek.
ACérium -oxidés kompozit katalizátorok
1, A ceria különböző morfológiáinak alkalmazása
Laura et al. beszámoltak a ceria morfológiai fázisdiagramok három típusának meghatározásáról, amelyek összekapcsolják az alkáli koncentráció és a hidrotermikus kezelési hőmérsékletetCEO2nanostruktúra morfológiája. Az eredmények azt mutatják, hogy a katalitikus aktivitás közvetlenül kapcsolódik a CE3+/CE4+arányhoz és a felületi oxigén üresedési koncentrációhoz. Wei et al. Három PT/ szintetizáltCEO2Katalizátorok különböző hordozó morfológiákkal (rúd, mint (CEO2-R), köbös (CEO2-C) és oktaéder (CEO2-O), amelyek különösen alkalmasak a C2H4 alacsony hőmérsékletű katalitikus oxidációjára. Bian et al. előkészített egy sorozatotCEO2 nanomatermékekrúd alakú, köbös, szemcsés és oktaéder morfológiával, és úgy találta, hogy a katalizátorok betöltődnekCEO2 nanorészecskék(5ni/nps) sokkal nagyobb katalitikus aktivitást és jobb stabilitást mutatott, mint aCEO2támogatás.
2. A szennyező anyagok katalitikus lebomlása vízben
Cérium -oxidElismerték a kiválasztott szerves vegyületek eltávolításához hatékony ózon -oxidációs katalizátorként. Xiao et al. megállapította, hogy a PT nanorészecskék szorosan érintkeznekCEO2A katalizátor felületén és erős kölcsönhatásokon megy keresztül, ezáltal javítva az ózon bomlási aktivitását, és reaktív oxigénfajokat eredményezve, amelyek hozzájárulnak a toluol oxidációjához. Zhang Lanhe és mások felkészültek adalékoltakCEO2/Al2O3 katalizátorok. Az adalékolt fém -oxidok reakcióterületet biztosítanak a szerves vegyületek és az O3 közötti reakcióhoz, ami magasabb katalitikus teljesítményt eredményezCEO2/Al2O3 és az aktív helyek növekedése a katalizátor felületén
Ezért sok tanulmány kimutatta eztcérium -oxidA kompozit katalizátorok nemcsak javíthatják a visszatérő szerves mikro -szennyező anyagok lebomlását a szennyvíz katalitikus ózonkezelésének területén, hanem gátló hatással vannak az ózon -katalitikus folyamat során előállított brómra. Széles körű alkalmazási kilátások vannak az ózon vízkezelésben.
3, illékony szerves vegyületek katalitikus lebomlása
CEO2, mint egy tipikus ritkaföldfém -oxidot, nagy oxigén tárolási kapacitása miatt többfázisú katalízisben vizsgálták.
Wang et al. Szintetizált egy CE MN kompozit-oxidot rúd alakú morfológiával (CE/MN mólarány 3: 7) hidrotermikus módszerrel. Az MN -ionokat aCEO2Keret a CE cseréjéhez, ezáltal növelve az oxigénüregek koncentrációját. Mivel a CE4+-ot MN -ionok helyettesítik, több oxigénüreg alakul ki, ami a magasabb aktivitásának oka. Du et al. Szintetizált MN CE -oxid -katalizátorok egy új módszerrel, kombinálva a redox csapadékot és a hidrotermikus módszereket. Megállapították, hogy a mangán éscériumdöntő szerepet játszott a katalizátor kialakításában, és jelentősen befolyásolta annak teljesítményét és katalitikus aktivitását.Cériummangánbancérium -oxidAlapvető szerepet játszik a toluol adszorpciójában, és a mangánról kimutatták, hogy döntő szerepet játszik a toluol oxidációjában. A mangán és a cérium közötti koordináció javítja a katalitikus reakció folyamatot.
4.fotokatalizátor
Sun et al. Sikeresen elkészített CE PR FE-0 @ C CO csapadék módszerrel. A konkrét mechanizmus az, hogy a PR, Fe és C dopping mennyisége fontos szerepet játszik a fotokatalitikus aktivitásban. Megfelelő mennyiségű PR, Fe és C bevezetéseCEO2Jelentősen javíthatja a kapott minta fotokatalitikus hatékonyságát, mivel jobb a szennyező anyagok adszorpciója, a látható fény hatékonyabb felszívódása, a szén sávok magasabb képződési sebessége és több oxigén -üresedéssel rendelkezik. A továbbfejlesztett fotokatalitikus aktivitásaCEO2-Go nanokompozitok, amelyeket Ganesan et al. a fokozott felület, az abszorpciós intenzitás, a keskeny sávszélesség és a felszíni fotoraponens hatásoknak tulajdonítható. Liu et al. megállapította, hogy a CE/COWO4 kompozit katalizátor rendkívül hatékony fotokatalizátor, potenciális alkalmazási értékkel. Petrovic et al. előkészítettCEO2Katalizátorok állandó áram elektrodepozíciós módszerrel, és nem termikus atmoszférikus nyomás pulzáló corona plazmával módosították őket. Mind a plazma módosított, mind a módosítatlan anyagok jó katalitikus képességet mutatnak mind a plazma, mind a fotokatalitikus lebontási folyamatokban.
Következtetés
Ez a cikk áttekinti a szintézis módszereinek hatásátcérium -oxida részecskék morfológiájáról, a morfológia szerepéről a felületi tulajdonságokban és a katalitikus aktivitáson, valamint a szinergetikus hatás és az alkalmazás közöttcérium -oxidés adalékanyagok és fuvarozók. Noha a cérium -oxid alapú katalizátorokat széles körben tanulmányozták és alkalmazták a katalízis területén, és jelentős előrelépést tettek a környezeti problémák, például a vízkezelés megoldásában, még mindig sok gyakorlati probléma van, példáulcérium -oxidA cérium által támogatott katalizátorok morfológiája és terhelési mechanizmusa. További kutatásokra van szükség a katalizátorok szintézis módszeréről, a komponensek közötti szinergetikus hatás javításáról és a különböző terhelések katalitikus mechanizmusának tanulmányozásáról.
Naplószerző
Shandong Ceramics 2023 2. szám: 64-73
Szerzők: Zhou bin, Wang Peng, Meng Fanpeng stb.
A postai idő: november-29-2023