Вивчення синтезу та модифікаціїНаноматеріали оксиду церію
СинтезЦерія наноматеріалиВключає осадження, копреципітацію, гідротермальний, механічний синтез, синтез згоряння, соль -гель, мікро логіон та піроліз, серед яких основними методами синтезу є осадження та гідротермальний. Гідротермальний метод вважається найпростішим, найбільш економічним та адитивним вільним методом. Основна проблема гідротермального методу - контролювати нанорозмірну морфологію, яка вимагає ретельного коригування для контролю його характеристик.
МодифікаціяцеріяМожна вдосконалити за допомогою декількох методів: (1) допінг інших іонів металів з меншими цінами або меншими розмірами в решітці Ceria. Цей метод може не тільки покращити продуктивність залучених оксидів металів, але й утворювати нові стабільні матеріали з новими фізичними та хімічними властивостями. (2) Дисферація церії або її допедовані аналоги на відповідні матеріали -носій, такі як активований вуглець, графен тощо.Оксид церіюТакож може служити носієм для диспергування металів, таких як золото, платина та паладій. Модифікація матеріалів на основі діоксиду церій в основному використовує перехідні метали, рідкісні лугові/лужні землі метали, рідкісні земні метали та дорогоцінні метали, які мають кращу активність та термічну стійкість.
ЗастосуванняОксид церіюі складені каталізатори
1, застосування різних морфологій церії
Laura та ін. повідомили про визначення трьох типів фазових діаграм морфології церіяCEO2Морфологія наноструктури. Результати показують, що каталітична активність безпосередньо пов'язана з співвідношенням Ce3+/Ce4+та концентрацією вакансії поверхневого кисню. Wei та ін. синтезував три Pt/CEO2каталізатори з різними морфологіями носія (стрижня, як (CEO2-R), кубічний (CEO2-C), і октаедрал (CEO2-O), які особливо підходять для низькотемпературного каталітичного окислення C2H4. Bian та ін. підготував серіюНаноматеріали CEO2з стрижноподібною, кубічною, зернистою та октаедральною морфологією і виявив, що каталізатори завантаженіНаночастинки CEO2(5Ni/NPS) виявляли значно більшу каталітичну активність та кращу стабільність, ніж каталізатори з іншими формамиCEO2підтримка.
2. Каталітична деградація забруднюючих речовин у воді
Оксид церіюбув визнаний ефективним каталізатором окислення озону для видалення вибраних органічних сполук. Сяо та ін. встановлено, що наночастинки Pt тісно контактують зCEO2На поверхні каталізатора та піддаються сильних взаємодій, тим самим покращуючи активність розкладання озону та виробляючи більш реакційноздатні види кисню, що сприяє окисленню толуолу. Чжан Ланхе та інші готували допедуCEO2/Al2o3 каталізатори. Оксиди допеду металів забезпечують реакційний простір для реакції між органічними сполуками та О3, що призводить до більш високої каталітичної продуктивностіCEO2/Al2O3 та збільшення активних ділянок на поверхні каталізатора
Тому багато досліджень показали, щооксид церіюКомпозитні каталізатори можуть не лише посилити деградації непокірних органічних мікро забруднюючих речовин у полі лікування каталітичного озону стічних вод, але й інгібуючу дію на бромат, що утворюється під час озонового каталітичного процесу. Вони мають широкі перспективи застосування в очищенні від озону.
3, каталітична деградація летких органічних сполук
CEO2, як типовий рідкісний оксид Землі, вивчався в багатофазному каталізі через його високу здатність до зберігання кисню.
Ван та ін. Синтезував композитний оксид CE MN з морфологією у формі стрижня (молярне співвідношення Ce/Mn 3: 7) за допомогою гідротермального методу. Іони Mn допувалися вCEO2Рамка для заміни СЕ, тим самим збільшуючи концентрацію кисневих вакансій. Оскільки CE4+замінюється іонами MN, утворюється більше вакансій кисню, що є причиною його більш високої активності. Du et al. Синтезовані каталізатори оксиду Mn CE з використанням нового методу, що поєднує окислювально -відновлювальні осадки та гідротермальні методи. Вони виявили, що співвідношення марганцю тацерійВідігравав вирішальну роль у формуванні каталізатора та значно вплинув на його ефективність та каталітичну активність.Церійу марганцюоксид церіюВідіграє вирішальну роль в адсорбції толуолу, і показано, що марганець відіграє вирішальну роль у окисленні толуолу. Координація між марганцем та церієм покращує процес каталітичної реакції.
4. Фототокаталізатор
Sun та ін. Успішно підготовлений CE PR Fe-0 @ C за методом опадів CO. Конкретний механізм полягає в тому, що допінг кількість PR, Fe та C відіграє важливу роль у фотокаталітичній активності. Введення відповідної суми PR, Fe та CCEO2Може значно покращити фотокаталітичну ефективність отриманого зразка, оскільки він має кращу адсорбцію забруднюючих речовин, більш ефективне поглинання видимого світла, більш високий рівень утворення вуглецевих смуг та більше вакансій кисню. Посилена фотокаталітична активністьCEO2-По -нанокомпозити, підготовлені Ganesan et al. пояснюється посиленою площею поверхні, інтенсивністю поглинання, вузькою смугою та поверхневими ефектами фотопрозу. Лю та ін. встановлено, що композитний каталізатор CE/COUO4 є високоефективним фотокаталізатором з потенційним значенням застосування. Петрович та ін. підготовленийCEO2Каталізатори, що використовують метод електроосадження постійного струму та модифікували їх за допомогою не теплової атмосферної тиску, імпульсної корони плазми. Як модифіковані та немодифіковані матеріали в плазмі виявляють хорошу каталітичну здатність як у процесах деградації в плазмі.
Висновок
Ця стаття розглядає вплив методів синтезуоксид церіюПро морфологію частинок, роль морфології на поверхневих властивостях та каталітичній активності, а також синергетичний ефект та застосування між між собоюоксид церіюі допанти та носії. Незважаючи на те, що каталізатори на основі оксиду церію широко вивчаються та застосовуються в галузі каталізу та досягли значного прогресу у вирішенні екологічних проблем, таких як очищення води, все ще існує багато практичних проблем, таких як незрозуміліоксид церіюМорфологія та механізм завантаження церію підтримували каталізатори. Потрібні подальші дослідження щодо методу синтезу каталізаторів, посилення синергетичного ефекту між компонентами та вивчення каталітичного механізму різних навантажень.
Автор журналів
Shandong Ceramics 2023 Випуск 2: 64-73
Автори: Чжоу Бін, Ван Пенг, Менг Фанпенг тощо
Час посади: 29-2023 листопада