Cerium oksīda sintēze un modifikācija un tā pielietojums katalīzē

Pētījums par sintēzi un modifikācijuCerium oksīda nanomateriāli

SintēzeCeria nanomateriāliIetver nokrišņu, koprečitācijas, hidrotermisko, mehānisko sintēzi, sadegšanas sintēzi, sola želeju, mikro losjonu un pirolīzi, starp kurām galvenās sintēzes metodes ir nokrišņi un hidrotermāls. Hidrotermiskā metode tiek uzskatīta par vienkāršāko, ekonomiskāko un bez piedevu nesaturošo metodi. Hidrotermiskās metodes galvenais izaicinājums ir kontrolēt nanomēroga morfoloģiju, kurai nepieciešama rūpīga pielāgošana, lai kontrolētu tās īpašības.

ModifikācijakerijaVar uzlabot, izmantojot vairākas metodes: (1) Cerijas režģī esošos citus metāla jonus ar zemākām cenām vai mazāku izmēru. Šī metode var ne tikai uzlabot iesaistīto metāla oksīdu veiktspēju, bet arī veidot jaunus stabilus materiālus ar jaunām fizikālām un ķīmiskām īpašībām. (2) Disperse Ceria vai tā leģētie analogi uz piemērotiem nesēju materiāliem, piemēram, aktivētā oglekļa, grafēna utt.Kerija oksīdsvar arī kalpot par nesēju tādu metālu izkliedēšanai kā zelts, platīns un pallādijs. Cerium dioksīda bāzes materiālu modifikācijā galvenokārt tiek izmantoti pārejas metāli, reti sārmu/sārmu zemes metāli, retzemju metāli un dārgmetāli, kuriem ir labāka aktivitāte un termiskā stabilitāte.

PielietotKerija oksīdsun saliktie katalizatori

1, Cerijas dažādu morfoloģiju piemērošana

Laura et al. ziņoja par trīs veidu ceria morfoloģijas fāzes diagrammu noteikšanu, kas saista sārmu koncentrācijas un hidrotermiskās apstrādes temperatūras ietekmi uz galīgoIzpilddirektorsNanostruktūras morfoloģija. Rezultāti norāda, ka katalītiskā aktivitāte ir tieši saistīta ar CE3+/CE4+attiecību un virszemes skābekļa vakances koncentrāciju. Wei et al. sintezēja trīs pt/Izpilddirektorskatalizatori ar dažādām nesēju morfoloģijām (Rod patīk (Izpilddirektors-R), kubik (Izpilddirektors-C), un oktaedrisks (Izpilddirektors-O), kas ir īpaši piemēroti C2H4 katalītiskajai oksidācijai zemā temperatūrā. Bian et al. sagatavoja virkniIzpilddirektora nanomateriāliar stieņa formas, kubisko, granulu un oktaedrisko morfoloģiju un atklāja, ka katalizatori ir ielādētiIzpilddirektora nanodaļiņas(5NI/NP) uzrādīja daudz augstāku katalītisko aktivitāti un labāku stabilitāti nekā katalizatori ar citām formāmIzpilddirektorsatbalsts.

2. Katalītiskā piesārņotāju sadalīšanās ūdenī

Kerija oksīdsir atzīts par efektīvu ozona oksidācijas katalizatoru izvēlēto organisko savienojumu noņemšanai. Xiao et al. atklāja, ka pt nanodaļiņas ir ciešā saskarē arIzpilddirektorsUz katalizatora virsmas un tiek veikta spēcīga mijiedarbība, tādējādi uzlabojot ozona sadalīšanās aktivitāti un ražojot vairāk reaktīvas skābekļa sugas, kas veicina toluola oksidāciju. Džan Lanhe un citi sagatavoti leģētiIzpilddirektors/Al2O3 katalizatori. Leģētie metāla oksīdi nodrošina reakcijas telpu reakcijai starp organiskajiem savienojumiem un O3Izpilddirektors/Al2O3 un aktīvo vietu palielināšanās uz katalizatora virsmas

Tāpēc daudzi pētījumi to ir parādījušikerija oksīdsKompozītie katalizatori var ne tikai pastiprināt atkārtotu organisko mikro piesārņotāju sadalīšanos notekūdeņu katalītiskās ozona attīrīšanas jomā, bet tiem ir arī inhibējoša ietekme uz bromātu, kas ražots ozona katalītiskā procesa laikā. Viņiem ir plašas lietošanas iespējas ozona ūdens apstrādē.

3, gaistošo organisko savienojumu katalītiskā sadalīšanās

Izpilddirektors, kā tipisks retzemju oksīds, ir pētīts daudzfāzu katalīzē, ņemot vērā tā augsto skābekļa uzkrāšanas spēju.

Wang et al. Sintezēja CE MN kompozītmateriālu oksīdu ar stieņa formas morfoloģiju (CE/MN molārā attiecība 3: 7), izmantojot hidrotermisko metodi. Mn joni tika leģētiIzpilddirektorsCE aizstāšanas sistēma, tādējādi palielinot skābekļa vakanču koncentrāciju. Tā kā CE4+tiek aizstāts ar MN joniem, veidojas vairāk skābekļa vakanču, kas ir iemesls tā augstākajai aktivitātei. Du et al. Sintezēti Mn CE oksīda katalizatori, izmantojot jaunu metodi, apvienojot redoksa nokrišņu un hidrotermiskās metodes. Viņi atklāja, ka mangāna unkērijsspēlēja izšķirošu lomu katalizatora veidošanā un būtiski ietekmēja tā veiktspēju un katalītisko aktivitāti.KērijsManganesekerija oksīdsIr izšķiroša loma toluola adsorbcijā, un ir pierādīts, ka mangānam ir izšķiroša loma toluola oksidācijā. Mangāna un cerija koordinācija uzlabo katalītiskās reakcijas procesu.

4.Fotokatalizators

Sun et al. Veiksmīgi sagatavota CE PR FE-0 @ C, izmantojot CO nokrišņu metodi. Īpašais mehānisms ir tāds, ka PR, Fe un C dopinga daudzumam ir liela nozīme fotokatalītiskajā aktivitātē. Ievietot atbilstošu PR, Fe un C summuIzpilddirektorsvar ievērojami uzlabot iegūtā parauga fotokatalītisko efektivitāti, jo tam ir labāka piesārņotāju adsorbcija, efektīvāka redzamās gaismas absorbcija, lielāks oglekļa joslu veidošanās ātrums un vairāk skābekļa vakances. Pastiprināta fotokatalītiskā aktivitāteIzpilddirektors-Godiet nanokompozītus, kurus sagatavojuši Ganesan et al. tiek attiecināts uz uzlabotu virsmas laukumu, absorbcijas intensitāti, šauro joslu un virsmas fotoresponses efektiem. Liu et al. konstatēja, ka CE/Cowo4 Composite Catalyst ir ļoti efektīvs fotokatalizators ar potenciālu pielietojuma vērtību. Petrovic et al. sagatavotsIzpilddirektorsKatalizatori, kas izmanto nemainīgu strāvas elektrodepozīcijas metodi, un modificēja tos ar termisko atmosfēras spiedienu pulsējošā korona plazmā. Gan modificētiem, gan nemodificētiem materiāliem plazmā ir labas katalītiskās spējas gan plazmas, gan fotokatalītiskās sadalīšanās procesos.

Secinājums

Šajā rakstā ir apskatīta sintēzes metožu ietekmekerija oksīdspar daļiņu morfoloģiju, morfoloģijas lomu uz virsmas īpašībām un katalītisko aktivitāti, kā arī sinerģisko efektu un pielietojumu starpkerija oksīdsun palīgvielas un pārvadātāji. Lai arī katalizatori, kas balstīti uz katalīzi, ir plaši pētīti un izmantoti katalizatori, un tie ir guvuši ievērojamus progresus vides problēmu risināšanā, piemēram, ūdens ārstēšanā, joprojām ir daudz praktisku problēmu, piemēram, neskaidraskerija oksīdsCerium morfoloģijas un iekraušanas mehānisms atbalstīja katalizatorus. Nepieciešami turpmāki pētījumi par katalizatoru sintēzes metodi, uzlabojot sinerģisko efektu starp komponentiem un izpētot dažādu slodzes katalītisko mehānismu.

Žurnālu autors

Shandong Ceramics 2023 Exts 2: 64-73

Autori: Zhou Bin, Wang Peng, Meng Fanpeng utt.


Pasta laiks: 29.-2023. Novembris