Študija o sintezi in spreminjanjuNanomateriali cerium oksida
SintezaCeria nanomaterialiVključuje padavine, koprecipitacijo, hidrotermalno, mehansko sintezo, zgorevanje, sol gel, mikro losjon in pirolizo, med katerimi so glavne metode sinteze padavine in hidrotermalne. Hidrotermalna metoda velja za najpreprostejšo, najbolj ekonomično in brezplačno metodo. Glavni izziv hidrotermalne metode je nadzor morfologije nanoskalne nanose, ki zahteva skrbno prilagoditev za nadzor njegovih značilnosti.
SpremembaCeriaLahko se izboljša z več metodami: (1) doping drugih kovinskih ionov z nižjimi cenami ali manjšimi velikostmi v rešetki Ceria. Ta metoda ne more samo izboljšati zmogljivosti vpletenih kovinskih oksidov, ampak tudi tvoriti nove stabilne materiale z novimi fizikalnimi in kemičnimi lastnostmi. (2) Razpršite cerijo ali njene dopirane analoge na ustrezne nosilne materiale, kot so aktivirani ogljik, grafen itd.Cerijev oksidlahko služi tudi kot nosilec za razprševanje kovin, kot so zlato, platina in paladij. Sprememba materialov, ki temeljijo na ceriju dioksidu, v glavnem uporablja prehodne kovine, redke alkalijske/alkalne zemeljske kovine, redke zemeljske kovine in plemenite kovine, ki imajo boljšo aktivnost in toplotno stabilnost.
UporabaCerijev oksidin kompozitni katalizatorji
1, Uporaba različnih morfologij Cerije
Laura in sod. poročali o določitvi treh vrst faznih diagramov morfologije Ceria, ki povezujejo učinke koncentracije alkalij in temperature hidrotermalne obdelave na končnoCEO2Morfologija nanostrukture. Rezultati kažejo, da je katalitična aktivnost neposredno povezana z razmerjem CE3+/CE4+in koncentracijo prostih delovnih mest s površinskim kisikom. Wei et al. sintetizirani trije pt/CEO2katalizatorji z različnimi morfologijami nosilcev (Rod Like (CEO2-R), kubični (CEO2-C) in oktaedra (CEO2-O), ki so še posebej primerni za nizkotemperaturno katalitično oksidacijo C2H4. Bian et al. pripravil vrstoCEO2 nanomaterializ morfologijo v obliki roda, kubične, zrnate in oktaedrske morfologije in ugotovili, da so katalizatorji naloženi naprejCEO2 nanodelci(5ni/nps) so pokazali veliko večjo katalitično aktivnost in boljšo stabilnost kot katalizatorji z drugimi oblikamiCEO2podpora.
2. Katalitična razgradnja onesnaževal v vodi
Cerijev oksidje bil prepoznan kot učinkovit katalizator oksidacije ozona za odstranitev izbranih organskih spojin. Xiao et al. ugotovili, da so nanodelci PT v tesnem stikuCEO2na površini katalizatorja in podvrženim močnim interakcijam, s čimer se izboljša aktivnost razgradnje ozona in ustvari bolj reaktivne kisikove vrste, ki prispevajo k oksidaciji toluena. Zhang Lanhe in drugi so se pripravili dopiranoCEO2/AL2O3 katalizatorji. Dopirani kovinski oksidi zagotavljajo reakcijski prostor za reakcijo med organskimi spojinami in O3, kar ima za posledico večjo katalitično delovanjeCEO2/Al2O3 in povečanje aktivnih mest na površini katalizatorja
Zato so številne študije pokazaleCerijev oksidKompozitni katalizatorji ne morejo samo povečati razgradnje rekalicinskih organskih mikro onesnaževal na področju katalitične ozonske čiščenja odpadne vode, ampak imajo tudi zaviralne učinke na bromat, ki nastane med katalitičnim procesom ozona. Imajo široke možnosti uporabe pri čiščenju ozonske vode.
3, katalitična razgradnja hlapnih organskih spojin
CEO2, kot tipičen redki zemeljski oksid je bil preučevan v večfazni katalizi zaradi visoke zmogljivosti za shranjevanje kisika.
Wang et al. Sintetiziran ces kompozitni oksid CE Mn z morfologijo v obliki palice (molsko razmerje CE/Mn 3: 7) z uporabo hidrotermalne metode. Mn ioni so bili dopirani vCEO2Okvir za zamenjavo CE in s tem poveča koncentracijo prostih mest za kisik. Ker CE4+nadomešča MN ioni, se oblikuje več prostih mest za kisik, kar je razlog za njegovo večjo aktivnost. Du et al. Sintetizirani katalizatorji oksida Mn CE z uporabo nove metode, ki združuje redoks padavine in hidrotermalne metode. Ugotovili so, da je razmerje mangana inCeriumIgral je ključno vlogo pri nastanku katalizatorja in bistveno vplival na njegovo delovanje in katalitično aktivnost.Ceriumv manganuCerijev oksidIgra ključno vlogo pri adsorpciji toluena, dokazano pa je, da ima mangan ključno vlogo pri oksidaciji toluena. Koordinacija med manganom in cerijem izboljša proces katalitične reakcije.
4.fotokatalizator
Sun et al. Uspešno pripravljen CE Pr Fe-0 @ C z uporabo metode padavin CO. Specifični mehanizem je, da ima dopinška količina PR, Fe in C pomembno vlogo pri fotokatalitični aktivnosti. Uvedba ustreznega zneska PR, Fe in C vCEO2lahko močno izboljša fotokatalitično učinkovitost dobljenega vzorca, ker ima boljšo adsorpcijo onesnaževal, učinkovitejšo absorpcijo vidne svetlobe, višjo stopnjo tvorbe ogljikovih pasov in več prostih mest za kisik. Izboljšana fotokatalitična aktivnostCEO2-Go nanokompoziti, ki jih pripravijo Ganesan in sod. se pripisuje izboljšani površini, intenzivnosti absorpcije, ozkim pasom in površinskim učinkom fotooserja. Liu et al. ugotovili, da je kompozitni katalizator CE/CowO4 zelo učinkovit fotokatalizator s potencialno vrednostjo uporabe. Petrovic et al. pripravljenCEO2katalizatorji z uporabo metode elektrodepozicije s konstantnim tokom in jih spreminjajo z ne termičnim atmosferskim tlakom, ki pulzira koronsko plazmo. Tako modificirani kot nemodificirani materiali v plazmi kažejo dobro katalitično sposobnost tako v procesih plazme kot v fotokatalitični razgradnji.
Zaključek
Ta članek pregleduje vpliv sinteznih metodCerijev oksido morfologiji delcev, vloga morfologije na površinskih lastnostih in katalitični aktivnosti, pa tudi sinergistični učinek in uporaba medCerijev oksidin dopant in prevozniki. Čeprav so bili katalizatorji na osnovi cernega oksida široko preučeni in uporabljeni na področju katalize in so dosegli pomemben napredek pri reševanju okoljskih problemov, kot je obdelava vodeCerijev oksidMorfologija in mehanizem nalaganja Cerima podpirata katalizatorje. Potrebne so nadaljnje raziskave o metodi sinteze katalizatorjev, ki povečujejo sinergistični učinek med komponentami in preučevanje katalitičnega mehanizma različnih obremenitev.
Avtor revije
Shandong Ceramics 2023 Številka 2: 64–73
Avtorji: Zhou Bin, Wang Peng, Meng Fanpeng itd.
Čas objave: november-29-2023