Синтез және модификацияны зерттеуЦерий оксидінің наноматериалдары
синтезіцерия наноматериалдарыпреципитация, копреципитация, гидротермиялық, механикалық синтез, жану синтезі, золь гелі, микролосьон және пиролиз жатады, олардың ішінде негізгі синтез әдістері тұндыру және гидротермиялық болып табылады.Гидротермиялық әдіс ең қарапайым, үнемді және қоспасыз әдіс болып саналады.Гидротермиялық әдістің негізгі міндеті наноөлшемді морфологияны бақылау болып табылады, бұл оның сипаттамаларын бақылау үшін мұқият түзетуді талап етеді.
модификациясысериябірнеше әдістер арқылы жақсартуға болады: (1) церия торында төменірек бағамен немесе кішірек өлшемдегі басқа металл иондарын қоспалау.Бұл әдіс қосылған металл оксидтерінің өнімділігін жақсартуға ғана емес, сонымен қатар жаңа физикалық және химиялық қасиеттері бар жаңа тұрақты материалдарды қалыптастыруға мүмкіндік береді.(2) Белсендірілген көмір, графен және т.б. сияқты қолайлы тасымалдаушы материалдарға церияны немесе оның легирленген аналогтарын таратыңыз.Церий оксидісондай-ақ алтын, платина және палладий сияқты металдарды дисперсиялау үшін тасымалдаушы ретінде қызмет ете алады.Церий диоксиді негізіндегі материалдарды модификациялауда негізінен өтпелі металдар, сирек сілтілі/сілтілік жер металдары, сирек жер металдары және активтілігі мен термиялық тұрақтылығы жақсырақ бағалы металдар қолданылады.
қолдануЦерий оксидіжәне композиттік катализаторлар
1, Церияның әртүрлі морфологияларын қолдану
Лаура және т.б.сілтінің концентрациясы мен гидротермиялық өңдеу температурасының әсерлерін соңғы деңгейге байланыстыратын церия морфологиясының фазалық диаграммаларының үш түрін анықтау туралы хабарлады.CeO2наноқұрылымдық морфология.Нәтижелер каталитикалық белсенділіктің Ce3+/Ce4+ қатынасына және оттегінің беттік бос концентрациясына тікелей байланысты екенін көрсетеді.Вей және т.б.синтезделген үш Pt/CeO2әртүрлі тасымалдаушы морфологиясы бар катализаторлар (шыбық тәрізді (CeO2-R), текше (CeO2-C) және октаэдрлік (CeO2-O), олар C2H4 төмен температуралы каталитикалық тотығу үшін өте қолайлы.Bian et al.сериясын дайындадыCeO2 наноматериалдарытаяқша тәрізді, текше, түйіршікті және октаэдрлік морфологиясы бар және катализаторлар жүктелетінін анықтады.CeO2 нанобөлшектері(5Ni/NPs) басқа нысандары бар катализаторларға қарағанда әлдеқайда жоғары каталитикалық белсенділік пен жақсы тұрақтылық көрсетті.CeO2қолдау көрсету.
2.Судағы ластаушы заттардың каталитикалық ыдырауы
Церий оксидітаңдалған органикалық қосылыстарды кетіру үшін озонның тиімді тотығу катализаторы ретінде танылды.Xiao және т.б.Pt нанобөлшектерімен тығыз байланыста екенін анықтадыCeO2катализатор бетінде және күшті өзара әрекеттесулерден өтеді, осылайша озонның ыдырау белсенділігін жақсартады және толуолдың тотығуына ықпал ететін реактивті оттегі түрлерін шығарады.Чжан Ланхэ және басқалары допинг дайындағанCeO2/Al2O3 катализаторлары.Қоспаланған металл оксидтері органикалық қосылыстар мен O3 арасындағы реакция үшін реакция кеңістігін қамтамасыз етеді, нәтижесінде каталитикалық өнімділік жоғарылайды.CeO2/Al2O3 және катализатор бетіндегі белсенді учаскелердің жоғарылауы
Сондықтан көптеген зерттеулер мұны көрсеттіцерий оксидікомпозиттік катализаторлар ағынды суларды каталитикалық озонмен тазарту саласында қайталанбайтын органикалық микро ластағыштардың ыдырауын күшейтіп қана қоймайды, сонымен қатар озон каталитикалық процесі кезінде түзілетін броматқа тежегіш әсер етеді.Олар озонды суды тазартуда кең қолдану перспективаларына ие.
3, Ұшқыш органикалық қосылыстардың каталитикалық ыдырауы
CeO2, типтік сирек жер оксиді ретінде оның жоғары оттегі сақтау қабілетіне байланысты көпфазалы катализде зерттелген.
Ван т.б.гидротермиялық әдіспен таяқша тәрізді морфологиясы бар (Ce/Mn молярлық қатынасы 3:7) Ce Mn композициялық оксидін синтездеді.Mn иондары қоспаға қосылдыCeO2қаңқасы Ce ауыстырады, осылайша оттегі бос орындарының концентрациясын арттырады.Ce4+ Mn иондарымен алмастырылғандықтан, оттегінің бос орындары көбірек пайда болады, бұл оның белсенділігінің жоғары болуының себебі болып табылады.Du және т.б.тотығу-тотықсыздану және гидротермиялық әдістерді біріктіретін жаңа әдісті қолдана отырып, Mn Ce оксиді катализаторларын синтездеді.Олар марганец пен қатынасын анықтадыцерийкатализатордың қалыптасуында шешуші рөл атқарды және оның өнімділігі мен каталитикалық белсенділігіне айтарлықтай әсер етті.Цериймарганецтецерий оксидітолуолды адсорбциялауда шешуші рөл атқарады, ал марганец толуолдың тотығуында шешуші рөл атқаратыны дәлелденді.Марганец пен церий арасындағы координация каталитикалық реакция процесін жақсартады.
4.Фотокатализатор
Sun және т.б.бірге тұндыру әдісімен Ce Pr Fe-0 @ C сәтті дайындалды.Арнайы механизм Pr, Fe және C қоспаларының мөлшері фотокаталитикалық белсенділікте маңызды рөл атқарады.Pr, Fe және C тиісті мөлшерін енгізуCeO2алынған үлгінің фотокаталитикалық тиімділігін айтарлықтай жақсартуға болады, өйткені ол ластаушы заттардың жақсырақ адсорбциясына, көрінетін жарықтың тиімдірек сіңірілуіне, көміртегі жолақтарының жоғары түзілу жылдамдығына және оттегі бос орындарға ие.Фотокаталитикалық белсенділігі жоғарылайдыCeO2-GO нанокомпозиттері Ganesan және т.б.Бұл кеңейтілген бет ауданына, сіңіру қарқындылығына, тар жолақ аралығына және беттік фотожауап әсерлеріне жатады.Лю және т.б.Ce/CoWO4 композиттік катализаторы әлеуетті қолдану мәні бар жоғары тиімді фотокатализатор екенін анықтады.Петрович және т.б.дайындалғанCeO2катализаторлар тұрақты токты электротұндыру әдісін қолданып, оларды термиялық емес атмосфералық қысым пульсирленген тәж плазмасымен өзгертті.Плазмалық түрлендірілген және модификацияланбаған материалдардың екеуі де плазмалық және фотокаталитикалық ыдырау процестерінде жақсы каталитикалық қабілет көрсетеді.
Қорытынды
Бұл мақалада синтез әдістерінің әсері қарастырыладыцерий оксидібөлшектердің морфологиясы туралы, морфологияның беттік қасиеттер мен каталитикалық белсенділіктегі рөлі, сондай-ақ синергетикалық әсері мен арасындағы қолдануцерий оксидіжәне қоспалар мен тасымалдаушылар.Церий оксиді негізіндегі катализаторлар катализ саласында кеңінен зерттеліп, қолданылып, суды тазарту сияқты экологиялық мәселелерді шешуде айтарлықтай жетістіктерге жеткенімен, әлі де көптеген практикалық мәселелер бар, мысалы, түсініксіз.церий оксидіцерий қолдайтын катализаторлардың морфологиясы мен жүктелу механизмі.Катализаторларды синтездеу әдісі, компоненттер арасындағы синергетикалық әсерді күшейту және әртүрлі жүктемелердің каталитикалық механизмін зерттеу бойынша қосымша зерттеулер қажет.
Журнал авторы
Шаньдун керамикасы 2023 2-шығарылым: 64-73
Авторлары: Чжоу Бин, Ван Пэн, Мэн Фанпен, т.б
Жіберу уақыты: 29 қараша 2023 ж