Studiu asupra sintezei și modificăriiNanomateriale de oxid de ceriu
SintezaNanomateriale CeriaInclude precipitații, coprecipitații, hidrotermale, sinteză mecanică, sinteză de combustie, gel de sol, micro loțiune și piroliză, printre principalele metode de sinteză sunt precipitațiile și hidrotermale. Metoda hidrotermală este considerată cea mai simplă, cea mai economică și cea liberă metodă. Principala provocare a metodei hidrotermale este de a controla morfologia la nano -scală, care necesită o ajustare atentă pentru a -și controla caracteristicile.
ModificareaCeriaPoate fi îmbunătățit prin mai multe metode: (1) doparea altor ioni metalici cu prețuri mai mici sau dimensiuni mai mici în rețeaua Ceria. Această metodă nu numai că poate îmbunătăți performanța oxizilor metalici implicați, dar poate forma și noi materiale stabile cu noi proprietăți fizice și chimice. )Oxid de ceriuDe asemenea, poate servi ca transportator pentru dispersarea metalelor precum aur, platină și paladiu. Modificarea materialelor pe bază de dioxid de ceriu folosește în principal metale de tranziție, metale alcaline/alcaline rare, metale rare pe pământ și metale prețioase, care au o activitate mai bună și o stabilitate termică.
AplicareaOxid de ceriuși catalizatori compuși
1, Aplicarea diferitelor morfologii ale Ceria
Laura și colab. a raportat determinarea a trei tipuri de diagrame de fază a morfologiei Ceria, care raportează efectele concentrației alcaline și ale temperaturii de tratament hidrotermic la finalCEO2Morfologia nanostructurii. Rezultatele indică faptul că activitatea catalitică este direct legată de raportul CE3+/CE4+și de concentrația de vacanță de oxigen de suprafață. Wei și colab. sintetizat trei pt/CEO2Catalizatori cu diferite morfologii de purtător (tijă ca (CEO2-R), cubic (CEO2-C), și octaedric (CEO2-O), care sunt deosebit de potrivite pentru oxidarea catalitică la temperatură scăzută a C2H4. Bian și colab. a pregătit o serie deCEO2 Nanomaterialecu morfologie în formă de tijă, cubică, granulară și octaedrică și au descoperit că catalizatorii încărcațiNanoparticule CEO2(5NI/NPS) a prezentat o activitate catalitică mult mai mare și o stabilitate mai bună decât catalizatorii cu alte forme deCEO2sprijin.
2. Degradarea catalitică a poluanților în apă
Oxid de ceriua fost recunoscut ca un catalizator eficient de oxidare a ozonului pentru îndepărtarea compușilor organici selectați. Xiao și colab. a constatat că nanoparticulele PT sunt în contact strâns cuCEO2pe suprafața catalizatorului și suferă interacțiuni puternice, îmbunătățind astfel activitatea de descompunere a ozonului și producând mai multe specii de oxigen mai reactive, care contribuie la oxidarea toluenului. Zhang Lanhe și alții au pregătit dopatCEO2/Al2O3 Catalizatori. Oxizii metalici dopați oferă un spațiu de reacție pentru reacția dintre compușii organici și O3, ceea ce duce la o performanță catalitică mai mare aCEO2/Al2O3 și o creștere a siturilor active pe suprafața catalizatorului
Prin urmare, multe studii au arătat căOxid de ceriuCatalizatorii compoziți nu pot doar să sporească degradarea micro -poluanților organici recalcitrant în domeniul tratamentului catalitic cu ozon de ape uzate, dar au și efecte inhibitoare asupra bromatului produs în timpul procesului catalitic de ozon. Au perspective largi de aplicare în tratarea apei de ozon.
3, Degradarea catalitică a compușilor organici volatili
CEO2, ca un oxid de pământ rar tipic, a fost studiat în cataliza multifazică datorită capacității sale ridicate de stocare a oxigenului.
Wang și colab. Sintetizat un oxid compozit CE Mn cu o morfologie în formă de tijă (raport molar CE/Mn de 3: 7) folosind o metodă hidrotermică. Ionii Mn au fost dopați înCEO2Cadru pentru a înlocui CE, crescând astfel concentrația de posturi vacante de oxigen. Deoarece CE4+este înlocuit de ioni MN, se formează mai multe locuri de muncă vacante de oxigen, ceea ce este motivul activității sale mai mari. Du și colab. Catalizatori de oxid Mn CE sintetizați folosind o nouă metodă care combină precipitațiile redox și metodele hidrotermale. Au descoperit că raportul dintre mangan șiCeriua jucat un rol crucial în formarea catalizatorului și a afectat semnificativ performanța și activitatea catalitică.Ceriuîn manganOxid de ceriuJoacă un rol crucial în adsorbția toluenului, iar manganul s -a dovedit că joacă un rol crucial în oxidarea toluenului. Coordonarea dintre mangan și ceriu îmbunătățește procesul de reacție catalitică.
4.photocatalizator
Sun și colab. Pregătit cu succes CE PR FE-0 @ C folosind metoda de precipitații CO. Mecanismul specific este că cantitatea de dopaj de PR, Fe și C joacă un rol important în activitatea fotocatalitică. Introducerea unei sume adecvate de PR, Fe și C înCEO2Poate îmbunătăți considerabil eficiența fotocatalitică a eșantionului obținut, deoarece are o adsorbție mai bună a poluanților, o absorbție mai eficientă a luminii vizibile, o rată de formare mai mare a benzilor de carbon și mai multe posturi vacante de oxigen. Activitatea fotocatalitică îmbunătățită aCEO2-Go nanocompozite preparate de Ganesan și colab. este atribuit suprafeței îmbunătățite, intensității de absorbție, efectelor de benzi înguste și a fotorensiunii de suprafață. Liu și colab. a constatat că catalizatorul compozit CE/COWO4 este un fotocatalizator extrem de eficient, cu valoarea potențială a aplicației. Petrovic și colab. pregătitCEO2Catalizatori care folosesc metoda de electrodepunere cu curent constant și le -au modificat cu presiunea atmosferică non -termică care pulsează plasma corona. Atât materialele modificate cu plasmă, cât și cele nemodificate prezintă o bună capacitate catalitică atât în procesele de degradare plasmatică, cât și în cele fotocatalitice.
Concluzie
Acest articol examinează influența metodelor de sinteză aOxid de ceriupe morfologia particulelor, rolul morfologiei asupra proprietăților de suprafață și a activității catalitice, precum și a efectului sinergic și aplicarea întreOxid de ceriuși dopanți și transportatori. Deși catalizatorii pe bază de oxid de ceriu au fost studiați și aplicați pe scară largă în domeniul catalizei și au înregistrat progrese semnificative în rezolvarea problemelor de mediu, cum ar fi tratarea apei, există încă multe probleme practice, cum ar fi neclarOxid de ceriuMorfologie și mecanism de încărcare a catalizatorilor susținuți de ceriu. Sunt necesare cercetări suplimentare cu privire la metoda de sinteză a catalizatorilor, îmbunătățirea efectului sinergic între componente și studierea mecanismului catalitic al diferitelor sarcini.
Autorul jurnalului
Shandong Ceramics 2023 Numărul 2: 64-73
Autori: Zhou Bin, Wang Peng, Meng Fanpeng, etc.
Ora post: 29-2023 noiembrie