Pag -aaral sa synthesis at pagbabagoCerium oxide nanomaterial
Ang synthesis ngCeria nanomaterialMay kasamang pag -ulan, coprecipitation, hydrothermal, mechanical synthesis, pagkasunog synthesis, sol gel, micro lotion at pyrolysis, na kung saan ang pangunahing pamamaraan ng synthesis ay pag -ulan at hydrothermal. Ang pamamaraan ng Hydrothermal ay itinuturing na pinakasimpleng, pinaka -matipid, at additive free na pamamaraan. Ang pangunahing hamon ng pamamaraan ng hydrothermal ay upang makontrol ang morpolohiya ng nanoscale, na nangangailangan ng maingat na pagsasaayos upang makontrol ang mga katangian nito.
Ang pagbabago ngCeriaMaaaring mapahusay sa pamamagitan ng maraming mga pamamaraan: (1) doping iba pang mga metal ion na may mas mababang presyo o mas maliit na sukat sa lattice ng ceria. Ang pamamaraang ito ay hindi lamang maaaring mapabuti ang pagganap ng mga metal oxides na kasangkot, ngunit bumubuo din ng mga bagong matatag na materyales na may mga bagong katangian ng pisikal at kemikal. .Cerium oxideMaaari ring maglingkod bilang isang carrier para sa pagpapakalat ng mga metal tulad ng ginto, platinum, at palladium. Ang pagbabago ng mga materyales na batay sa cerium dioxide ay pangunahing gumagamit ng mga metal na paglipat, bihirang alkali/alkali earth metal, bihirang mga metal na lupa, at mahalagang mga metal, na may mas mahusay na aktibidad at thermal na katatagan.
Aplikasyon ngCerium oxideat mga composite catalysts
1, ang aplikasyon ng iba't ibang mga morphologies ng ceria
Laura et al. iniulat ang pagpapasiya ng tatlong uri ng mga diagram ng phase ng ceria morphology, na nauugnay ang mga epekto ng konsentrasyon ng alkali at temperatura ng paggamot ng hydrothermal hanggang sa pangwakasCEO2Nanostructure Morphology. Ang mga resulta ay nagpapahiwatig na ang aktibidad ng catalytic ay direktang nauugnay sa CE3+/CE4+ratio at konsentrasyon sa bakante sa ibabaw ng oxygen. Wei et al. synthesized tatlong pt/CEO2Ang mga catalyst na may iba't ibang mga morphologies ng carrier (baras tulad ng (CEO2-R), kubiko (CEO2-C), at octahedral (CEO2-O), na partikular na angkop para sa mababang temperatura catalytic oxidation ng C2H4. Bian et al. naghanda ng isang serye ngCEO2 nanomaterialna may hugis-baras, cubic, butil, at octahedral morphology, at natagpuan na ang mga catalysts ay na-load saCEO2 Nanoparticles(5NI/NP) ay nagpakita ng mas mataas na aktibidad ng catalytic at mas mahusay na katatagan kaysa sa mga catalysts na may iba pang mga form ngCEO2Suporta.
2.Catalytic pagkasira ng mga pollutant sa tubig
Cerium oxideay kinikilala bilang isang epektibong katalista ng oksihenasyon ng ozon para sa pag -alis ng mga napiling mga organikong compound. Xiao et al. natagpuan na ang PT nanoparticles ay malapit na makipag -ugnay saCEO2sa ibabaw ng katalista at sumailalim sa malakas na pakikipag -ugnayan, sa gayon ay pagpapabuti ng aktibidad ng agnas ng ozon at paggawa ng mas maraming reaktibo na species ng oxygen, na nag -aambag sa oksihenasyon ng toluene. Si Zhang Lanhe at ang iba pa ay naghanda ng dopedCEO2/Al2O3 catalysts. Ang mga doped metal oxides ay nagbibigay ng isang puwang ng reaksyon para sa reaksyon sa pagitan ng mga organikong compound at O3, na nagreresulta sa mas mataas na pagganap ng catalytic ngCEO2/Al2O3 at isang pagtaas sa mga aktibong site sa ibabaw ng katalista
Samakatuwid, maraming mga pag -aaral ang nagpakita naCerium oxideAng mga composite catalysts ay hindi lamang maaaring mapahusay ang pagkasira ng recalcitrant organic micro pollutants sa larangan ng catalytic ozone na paggamot ng wastewater, ngunit mayroon ding mga epekto ng pagbawalan sa bromate na ginawa sa panahon ng proseso ng catalytic ng ozon. Mayroon silang malawak na mga prospect ng aplikasyon sa paggamot ng tubig sa osono.
3, catalytic pagkasira ng pabagu -bago ng mga organikong compound
CEO2, bilang isang tipikal na bihirang Earth oxide, ay pinag -aralan sa multiphase catalysis dahil sa mataas na kapasidad ng imbakan ng oxygen.
Wang et al. Synthesized isang CE MN composite oxide na may isang hugis-rod morphology (CE/MN molar ratio na 3: 7) gamit ang isang hydrothermal na pamamaraan. Ang mga mn ion ay doped saCEO2Ang balangkas upang mapalitan ang CE, sa gayon ay nadaragdagan ang konsentrasyon ng mga bakanteng oxygen. Tulad ng CE4+ay pinalitan ng mga ion ng MN, mas maraming mga bakanteng oxygen ang nabuo, na ang dahilan para sa mas mataas na aktibidad nito. Du et al. Ang synthesized mn ce oxide catalysts gamit ang isang bagong pamamaraan na pinagsasama ang redox na pag -ulan at mga pamamaraan ng hydrothermal. Natagpuan nila na ang ratio ng mangganeso atCeriumNaglaro ng isang mahalagang papel sa pagbuo ng katalista at makabuluhang nakakaapekto sa pagganap at catalytic na aktibidad.Ceriumsa mangganesoCerium oxidegumaganap ng isang mahalagang papel sa adsorption ng toluene, at ang mangganeso ay ipinakita upang maglaro ng isang mahalagang papel sa oksihenasyon ng toluene. Ang koordinasyon sa pagitan ng mangganeso at cerium ay nagpapabuti sa proseso ng reaksyon ng catalytic.
4.Photocatalyst
Sun et al. Matagumpay na inihanda ang CE pr Fe-0 @ C gamit ang pamamaraan ng CO ng pag-ulan. Ang tiyak na mekanismo ay ang doping na halaga ng PR, Fe, at C ay may mahalagang papel sa aktibidad ng photocatalytic. Ipinakikilala ang isang naaangkop na halaga ng PR, Fe, at C saCEO2maaaring mapabuti ang kahusayan ng photocatalytic ng nakuha na sample, dahil mayroon itong mas mahusay na adsorption ng mga pollutant, mas epektibong pagsipsip ng nakikitang ilaw, mas mataas na rate ng pagbuo ng mga bandang carbon, at higit pang mga bakanteng oxygen. Ang pinahusay na aktibidad ng photocatalytic ngCEO2-Go nanocomposites na inihanda ni Ganesan et al. ay maiugnay sa pinahusay na lugar ng ibabaw, intensity ng pagsipsip, makitid na bandgap, at mga epekto ng photoresponse. Liu et al. natagpuan na ang CE/COWO4 Composite Catalyst ay isang lubos na mahusay na photocatalyst na may potensyal na halaga ng aplikasyon. Petrovic et al. handaCEO2Ang mga catalysts gamit ang patuloy na kasalukuyang pamamaraan ng electrodeposition at binago ang mga ito gamit ang hindi thermal atmospheric pressure pulsating corona plasma. Ang parehong plasma na binago at hindi binagong mga materyales ay nagpapakita ng mahusay na kakayahan ng catalytic sa parehong mga proseso ng pagkasira ng plasma at photocatalytic.
Konklusyon
Sinusuri ng artikulong ito ang impluwensya ng mga pamamaraan ng synthesis ngCerium oxideSa morpolohiya ng butil, ang papel ng morpolohiya sa mga katangian ng ibabaw at aktibidad ng catalytic, pati na rin ang synergistic na epekto at aplikasyon sa pagitanCerium oxideat mga dopant at carrier. Bagaman ang mga catalyst na batay sa cerium oxide ay malawak na pinag -aralan at inilalapat sa larangan ng catalysis, at gumawa ng makabuluhang pag -unlad sa paglutas ng mga problema sa kapaligiran tulad ng paggamot sa tubig, marami pa ring mga praktikal na problema, tulad ng hindi maliwanagCerium oxideAng mekanismo ng Morpolohiya at pag -load ng mga suportang cerium na suportado. Ang karagdagang pananaliksik ay kinakailangan sa pamamaraan ng synthesis ng mga catalysts, pagpapahusay ng synergistic na epekto sa pagitan ng mga sangkap, at pag -aaral ng mekanismo ng catalytic ng iba't ibang mga naglo -load.
May -akda ng journal
Shandong Ceramics 2023 Isyu 2: 64-73
Mga May -akda: Zhou Bin, Wang Peng, Meng Fanpeng, atbp
Oras ng Mag-post: Nob-29-2023