合成と修飾に関する研究酸化セリウムナノマテリアル
の合成セリアナノマテリアル沈殿法、共沈法、水熱法、機械合成、燃焼合成、ゾルゲル、マイクロローション、熱分解などがあり、主な合成法は沈殿法と水熱法です。水熱法は最も簡単で、最も経済的で、添加物を含まない方法と考えられています。水熱法の主な課題は、ナノスケールの形態を制御することであり、その特性を制御するには慎重な調整が必要です。
の修正セリア(1) セリア格子に、より安価な、またはより小さいサイズの他の金属イオンをドーピングする。この方法は、関与する金属酸化物の性能を向上させるだけでなく、新しい物理的および化学的特性を備えた新しい安定した材料を形成することもできます。(2) セリアまたはそのドープされた類似体を、活性炭、グラフェンなどの適切な担体材料上に分散します。酸化セリウムまた、金、白金、パラジウムなどの金属を分散させるための担体としても機能します。二酸化セリウムベースの材料の改質には、主に遷移金属、希アルカリ/アルカリ土類金属、希土類金属、貴金属が使用され、これらはより優れた活性と熱安定性を備えています。
の適用酸化セリウムおよび複合触媒
1、セリアの異なる形態の応用
ローラら。は、アルカリ濃度と水熱処理温度の最終的な影響に関連する 3 種類のセリア形態相図の決定を報告しました。CeO2ナノ構造の形態。結果は、触媒活性が Ce3+/Ce4+ 比および表面酸素空孔濃度に直接関係していることを示しています。魏ら。3つのPtを合成しました/CeO2異なる担体形態（棒状（CeO2-R)、立方体 (CeO2-C)、および八面体 (CeO2-O)、特に C2H4 の低温接触酸化に適しています。ビアンら。シリーズを用意しましたCeO2 ナノ材料棒状、立方体、粒状、八面体の形態を持ち、触媒が担持されていることがわかりました。CeO2 ナノ粒子(5Ni/NPs) は、他の形態の触媒よりもはるかに高い触媒活性と優れた安定性を示しました。CeO2サポート。
2.水中の汚染物質の触媒分解
酸化セリウム選択された有機化合物の除去に効果的なオゾン酸化触媒として認識されています。シャオら。Ptナノ粒子が密着していることを発見しました。CeO2触媒表面上で強い相互作用を起こし、それによってオゾン分解活性が向上し、より多くの活性酸素種が生成され、トルエンの酸化に寄与します。張蘭和氏らがドーピングを準備CeO2/Al2O3触媒。ドープされた金属酸化物は、有機化合物と O3 の間の反応のための反応空間を提供し、その結果、より高い触媒性能をもたらします。CeO2/Al2O3 と触媒表面の活性点の増加
したがって、多くの研究により、酸化セリウム複合触媒は、廃水の接触オゾン処理の分野において難治性の有機微量汚染物質の分解を促進するだけでなく、オゾン触媒プロセス中に生成される臭素酸塩に対しても抑制効果をもたらします。オゾン水処理において幅広い応用が期待されています。
3,揮発性有機化合物の触媒分解
CeO2は、典型的な希土類酸化物として、酸素貯蔵能力が高いため、多相触媒で研究されています。
王ら。は、水熱法を使用して棒状形態（Ce/Mn モル比 3:7）を有する Ce Mn 複合酸化物を合成しました。MnイオンをドープしたCeO2Ce を置換する骨格を形成し、それによって酸素欠損の濃度が増加します。Ce4+ が Mn イオンに置き換えられると、より多くの酸素空孔が形成され、これが活性が高くなる理由です。デュら。は、レドックス沈殿法と水熱法を組み合わせた新しい方法を使用して、Mn Ce 酸化物触媒を合成しました。彼らは、マンガンとセリウム触媒の形成に重要な役割を果たし、その性能と触媒活性に大きな影響を与えました。セリウムマンガンで酸化セリウムマンガンはトルエンの吸着に重要な役割を果たし、マンガンはトルエンの酸化に重要な役割を果たすことが示されています。マンガンとセリウムの間の配位により、触媒反応プロセスが改善されます。
4.光触媒
サンら。共沈法を使用してCe Pr Fe-0@Cを調製することに成功しました。具体的なメカニズムは、Pr、Fe、Cのドーピング量が光触媒活性に重要な役割を果たしているということです。Pr、Fe、Cを適量導入CeO2汚染物質の吸着性が高く、可視光の吸収がより効果的で、炭素バンドの形成速度が速く、酸素欠損が多いため、得られたサンプルの光触媒効率を大幅に向上させることができます。強化された光触媒活性CeO2Ganesan らによって調製された -GO ナノ複合材料。これは、表面積、吸収強度、狭いバンドギャップ、および表面光応答効果の強化に起因すると考えられます。劉ら。Ce/CoWO4 複合触媒が潜在的な応用価値を持つ高効率光触媒であることを発見しました。ペトロヴィッチら。準備したCeO2触媒は定電流電着法を使用し、非熱大気圧脈動コロナプラズマで改良されました。プラズマ修飾材料と未修飾材料の両方が、プラズマ分解プロセスと光触媒分解プロセスの両方で優れた触媒能力を示します。
結論
この記事では、合成方法の影響についてレビューします。酸化セリウム粒子の形態、表面特性と触媒活性に対する形態の役割、および粒子間の相乗効果と応用酸化セリウムそしてドーパントとキャリア。酸化セリウム系触媒は触媒分野で広く研究・応用されており、水処理などの環境問題の解決に大きな進歩を遂げているが、実用化にはまだ不明な点が多く残されている。酸化セリウムセリウム担持触媒の形態と担持機構。触媒の合成方法、成分間の相乗効果の強化、さまざまな負荷の触媒機構の研究については、さらなる研究が必要です。
雑誌の著者
山東陶磁器 2023 第 2 号: 64-73
著者：周斌、王鵬、孟範鵬など
投稿日時: 2023 年 11 月 29 日