氧化铈在催化剂中的作用
氧化铈在催化剂中的作用
氧化铈在催化剂中的作用氧化铈是一种常用的催化剂，在许多重要的化学反应中具有重要的作用。
它通常在与其他金属氧化物混合的形式出现，以增强催化活性和选择性。
以下将详细介绍氧化铈在催化剂中的作用。
1.氧存储：氧化铈具有优异的氧存储性能。
在氧化还原循环过程中，氧化铈可以吸收和释放氧气。
这一特性使得氧化铈成为二氧化碳生物质燃烧和汽车尾气净化等重要反应中的关键催化剂。
当氧气供应充足时，氧化铈可以从其他氧化物中吸收氧气，形成CeO2-x，当氧气供应不足时，氧化铈可以释放氧气以维持反应的正常进行。
因此，氧化铈在催化剂中的氧存储能力有助于提高催化剂的氧化和还原活性。
2.氧离子传导：氧化铈具有良好的氧离子传导性能。
在高温条件下，氧化铈可以通过氧离子传导来促进氧气的输运。
这使得氧化铈在高温氧化反应中具有优异的催化活性，例如氧化甲烷制合成气、气体分部氧化反应等。
氧化铈的氧离子传导性能是由其晶体结构和离子扩散能力所决定的。
氧离子可以通过铈离子空位和氧空位之间的扩散来传输。
因此，优化氧化铈的晶体结构和氧空位浓度可以进一步提高催化剂的氧离子传导性能。
3.氧化还原能力：氧化铈具有良好的氧化还原能力。
它可以在不同氧化态之间实现可逆的氧化还原反应。
这使得氧化铈在氧化和还原反应中具有较高的催化活性。
氧化铈能够在还原条件下将氧气和氧化剂吸附并转化为活性物种，然后在氧化条件下将活性物种转化回氧气。
这一特性使得氧化铈成为重要的氧化剂和还原剂，用于许多有机合成和环境保护反应中，例如氧化甲烷制合成气、催化燃烧、脱氮等。
4.表面氧化物物种生成：氧化铈的表面具有丰富的氧化物物种，如含有Ce3+和Ce4+的氧化物物种。
这些表面氧化物物种在许多催化反应中发挥着重要的作用。
例如，Ce3+和Ce4+可以作为活性位点吸附反应物并催化它们的转化。
此外，氧化铈表面的氧化物物种还可以在催化反应中参与反应中间体的生成和转化，从而对反应过程起到调节和促进作用。
综上所述，氧化铈在催化剂中具有诸多作用。
氧化铈和氧化镧在汽车尾气净化催化剂中的应用
散在涂层内的具有催化活性的金属所组成 。 为了 减少昂贵的 Pt , Rh 用量 , 增加较便宜的 Pd 用量 , 降低催化剂成本 , 在不降低汽车尾气净化催化剂 各项性能的前提下 , 常用的 Pt2Pd2Rh 三元催化剂 的活化涂层中 , 一般都采用共浸渍法加入一定量 的 CeO2 及 La 2O3 , 构成催化效果优异的稀土2贵金 属三元催化剂 。 La 2O3 和 CeO2 作为助剂来改进γ 2
第 21 卷
Vol . 21
第2期 2003 年 4 月 №. 2 JOURNAL OF THE CHINESE RARE EARTH SOCIETY Apr . 2003
中 国 稀 土 学 报
氧化铈和氧化镧在汽车尾气净化催化剂中的应用
杨春生 , 陈建华
2. 2 氧化铈和氧化镧的添加方法 La 2O3 和 CeO2 助剂无论以何种方式 ( 顺序浸
[9 ]
ZrO2 有与 CeO2 相类似的变价及氧的脱出2恢复能
力。 ZrO2 与 CeO2 复合后的载体氧化还原性增强 , 促进氧的迁移 , 使 ZrO22CeO2 的贮氧量明显高于
CeO2 。 同时 , ZrO22CeO2 在 500 和 600 ℃ 时的 OSC
3+
态低于 Ce 4 + , 使 CeO2 晶格中的氧空位增多 , 增加 了它 的 储 氧 能 力 ( OSC ) 。在 γ 2Al 2O3 上 先 引 入
La 2O3 , 能够减弱 CeO2 和γ 2Al 2O3 的相互作用 。 因
此 , La 2O3 和 CeO2 作为助剂共同引入到γ 2Al2O3 负 载的贵金属催化剂中 , 对其催化性能产生一种协
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氧化铈的晶体结构
氧化铈的晶体结构氧化铈是一种重要的功能性材料，其晶体结构对其性质和应用具有重要影响。
本文将介绍氧化铈的晶体结构以及其在材料科学领域的应用。
氧化铈的晶体结构属于立方晶系，具体来说是面心立方晶体结构。
在晶体中，每个氧化铈分子由一个铈离子和六个氧离子组成。
铈离子的价态可以是Ce3+或Ce4+，这取决于氧化铈的氧化程度。
在氧化铈中，氧离子和铈离子之间通过离子键相互结合，形成稳定的晶体结构。
氧化铈的晶体结构具有许多特殊的物理和化学性质。
首先，氧化铈具有良好的氧存储和释放能力。
由于氧离子在晶格中的移动能力，氧化铈可以在不同氧分压下吸收和释放氧气，使其在储能和催化反应中具有重要应用价值。
其次，氧化铈还具有优异的热稳定性和化学惰性，使其成为高温材料和电子元件的理想选择。
在材料科学领域，氧化铈的晶体结构对其应用具有重要影响。
首先，氧化铈的晶体结构可以通过控制合成条件来实现调控。
例如，通过调节反应温度、反应时间和添加剂等因素，可以合成不同晶体结构和形貌的氧化铈纳米材料。
这种定向合成可以优化氧化铈的性能，使其在能源储存、催化剂和传感器等领域具有更广泛的应用。
氧化铈的晶体结构也影响其光学和电学性质。
由于晶体结构的影响，氧化铈具有丰富的光学性质，如荧光和吸收光谱。
这使得氧化铈在光电子学和光催化领域具有广泛应用。
此外，氧化铈的晶体结构还决定了其电学性质，如电导率和介电常数。
这些性质使得氧化铈在电子元件和传感器等领域有着重要应用。
除了在材料科学领域的应用外，氧化铈的晶体结构还在其他领域有着重要作用。
例如，在环境保护领域，氧化铈可以作为催化剂用于净化废气和水处理。
其晶体结构提供了活性位点和催化活性，使得氧化铈在有机污染物降解和废气净化中具有良好的效果。
氧化铈的晶体结构是其性质和应用的关键。
通过对晶体结构的研究和调控，可以实现氧化铈材料性能的优化和应用的拓展。
随着对氧化铈晶体结构的深入理解，相信氧化铈将在更多领域展现其巨大潜力。
介孔二氧化铈
介孔二氧化铈介孔二氧化铈是一种具有特殊孔结构的氧化铈材料。
它的孔径大小通常在2-50纳米之间，具有较大的比表面积和丰富的孔道结构。
这种特殊的结构使得介孔二氧化铈在催化、吸附、电化学、传感等领域具有广泛的应用前景。
在催化领域中，介孔二氧化铈常被用作催化剂的载体。
其高比表面积和丰富的孔道结构使得催化剂得以均匀地分散在其上，从而提高了催化活性和选择性。
此外，介孔二氧化铈还可以通过调控其孔径和孔道结构，定向合成特定催化剂，以满足不同反应的需求。
例如，通过调节孔径可以实现对不同大小分子的选择吸附，从而提高催化反应的效率。
在吸附领域中，介孔二氧化铈具有优异的吸附性能。
其孔道结构和孔径大小可调控，可以实现对不同分子的选择吸附。
这使得介孔二氧化铈在环境污染治理、气体分离、储氢等方面有着广泛的应用。
例如，介孔二氧化铈可以作为催化剂的载体，用于吸附和降解有害气体，如甲醛、苯等有机污染物。
此外，介孔二氧化铈还可以用于气体分离，如二氧化碳的吸附分离和储氢材料的制备等。
在电化学领域中，介孔二氧化铈也展示出了良好的应用潜力。
其高比表面积和丰富的孔道结构使得其成为优秀的电极材料。
例如，介孔二氧化铈可以作为电容器电极材料，用于储能和电力传输。
此外，介孔二氧化铈还可以用于锂离子电池、燃料电池等能源转换和储存领域。
在传感领域中，介孔二氧化铈可以作为传感器的敏感材料。
其孔道结构和孔径大小可调控，可以实现对特定分子的选择性识别。
例如，介孔二氧化铈可以用于气体传感器，通过吸附不同气体分子，改变其电学性质，从而实现对气体的检测和识别。
介孔二氧化铈作为一种具有特殊孔结构的氧化铈材料，在催化、吸附、电化学、传感等领域具有广泛的应用前景。
通过调控其孔径和孔道结构，可以实现对不同分子的选择性吸附和识别，从而提高催化活性、吸附性能、电化学性能和传感性能。
随着材料科学和纳米技术的不断发展，相信介孔二氧化铈将在更多领域展示其独特的应用价值。
纳米氧化铈催化作用研究探讨
化学与生物工程Chemistry &Bioengineering2005,No.2综述专论1 基金项目:广东省科技计划资助项目(2002C1030408)收稿日期:2004-11-11作者简介:孔祥晋(1980-),男,山东聊城人,研究生,主要研究方向:材料化学及光电催化的研究;指导老师:潘湛昌(1962-),博士,副教授。
纳米氧化铈催化作用研究探讨孔祥晋,潘湛昌,肖楚民,张环华(广东工业大学轻工化工学院,广东广州510090) 摘 要:总结了氧化铈在催化中的作用,指出了纳米粒子的表面效应及氧化铈自身特性对其催化性能的影响,分别从CeO 2作为催化剂、助剂、载体等方面对CeO 2在催化中的应用加以综述,介绍了制备纳米CeO 2超细粉体的常见方法,并结合有关研究结果提出了今后的研究方向。
关键词:氧化铈;催化;纳米粒子中图分类号:O 611161 O 63413 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2005)02-0001-03 由于表面效应的影响,纳米粒子的比表面积很大、表面活性中心多、选择性好,可以显著增进催化效率。
国际上已经把纳米粒子作为第四代催化剂[1],在本世纪可能成为催化反应的主要角色。
铈是一种镧系元素,具有很好的氧化还原性能[2,3]。
氧化铈是稀土氧化物系列中活性最高的一个氧化物催化剂,具有较为独特的晶体结构、较高的储氧能力(OSC )和释放氧的能力、较强的氧化-还原性能(Ce 3+/Ce 4+),因而受到了人们极大关注,一些研究成果已经应用于工业催化领域。
1 纳米二氧化铈的制备及其结构特点目前,制备纳米CeO 2超细粉体的常见方法主要有沉淀法[4]、溶胶2凝胶法[5]、微乳液法[6]等。
CeO 2属于萤石型的氧化物[7](如图1)。
图1 萤石结构的C eO 2面心晶胞Fig.1 F ace 2centered crystal cell of C eO 2w ith flu arite structu re这样的结构中有许多八面体空位允许离子快速扩散。
氧化铈变价
氧化铈变价氧化铈的变价性质使其在许多领域都有重要的应用，包括催化剂、燃料电池、氧化还原反应和红外吸收剂等方面。
这篇文章将介绍氧化铈的变价性质及其在不同领域的应用。
一、氧化铈的变价性质氧化铈由于铈的变价性质，可以存在CeO2和Ce2O3两种不同的氧化态。
在CeO2中，铈的氧化态为+4，而在Ce2O3中，铈的氧化态为+3。
这两种不同的氧化态使氧化铈具有特殊的化学性质和应用价值。
1. CeO2的氧化性和催化性CeO2是一种常见的氧化铈化合物，在工业上被广泛用作氧化剂和催化剂。
由于CeO2具有可逆的氧离子存储/释放能力，可以通过吸收和释放氧气来调节氧化还原反应的速率和平衡。
此外，CeO2还具有良好的表面氧化性能，可以在催化反应中起到促进氧化还原反应的作用，因此被广泛应用于汽车尾气净化、有机废气处理、甲醇转化等催化反应中。
2. Ce2O3的氧化还原性Ce2O3是氧化铈的另一种常见形式，在Ce2O3中，铈的氧化态为+3。
由于Ce2O3具有较高的氧化还原性，可以用作氧化还原反应的催化剂。
此外，Ce2O3还可以用作稀土金属的还原剂，广泛应用于钢铁冶炼、贵金属提取、合金制备等工艺中。
二、氧化铈在催化剂领域的应用1. 汽车尾气净化催化剂在汽车尾气净化系统中，氧化铈被广泛用作催化剂的活性组分。
由于CeO2具有良好的氧化性能和氧离子存储/释放能力，可以有效地氧化有害气体（如一氧化碳、氮氧化物等）为无害气体，从而净化汽车尾气排放。
2. 有机废气处理催化剂在工业生产中，有机废气排放是一个常见的环境污染问题。
氧化铈可以作为催化剂的活性组分，用于有机废气的氧化燃烧和净化处理，将有机废气中的有机物质氧化为无害物质，从而实现废气的净化处理。
3. 甲醇、乙醇转化催化剂在新能源领域，甲醇和乙醇是常见的可再生能源，可以用作燃料电池和乙醇发动机的燃料。
氧化铈可以作为催化剂的活性组分，用于甲醇和乙醇的氧化还原反应，促进燃料的高效转化和利用。
铈的化工原理及应用
铈的化工原理及应用1. 铈的概述铈是一种化学元素，符号为Ce，原子序数为58，属于稀土元素。
它是一种银白色的金属，具有良好的可塑性、热稳定性和化学稳定性。
铈在自然界中以多种矿石的形式存在，常见的矿物包括铈矾石和氧化铈矿。
由于其化学性质的特殊性，铈在化工领域中有着重要的应用。
本文将介绍铈的化工原理及其在不同领域的应用。
2. 铈的化学性质铈是一种活泼的金属，易与氧、硫等元素反应，具有较强的氧化还原性。
铈常见的氧化态有Ce(III)和Ce(IV)，其中Ce(III)是最常见的氧化态。
铈的氧化还原反应可以用以下两个半反应来表示：Ce(III) -> Ce(IV) + e-Ce(IV) + e- -> Ce(III)铈还具有良好的催化性能，可以参与多种化学反应。
此外，铈还具有良好的光学性能，可以应用于光学玻璃、荧光材料等方面。
3. 铈的应用领域3.1 催化剂铈化合物在催化剂领域中有着广泛的应用。
由于铈的氧化还原能力和催化活性，它常被用作汽车废气净化催化剂中的活性组分。
铈氧化物可以氧化一氧化碳和氮氧化物等有害物质，将其转化为无害的二氧化碳和氮气。
铈还可以用于氧化甲烷制取甲醛、氧化苯制取对苯二酚等重要化工反应中。
3.2 金属材料铈在金属材料领域也有着广泛的应用。
由于其良好的可塑性和热稳定性，铈可以用来制备高温合金、耐热材料等。
此外，由于铈的氧化还原性，它还可以用来改善金属材料的耐腐蚀性能。
3.3 光学材料由于铈具有良好的光学性能，它在光学材料领域也有着广泛的应用。
铈离子可以在玻璃中形成不同的色心，赋予光学玻璃不同的颜色和光学效果。
此外，铈还可以用于制备荧光材料，提供特定的发光性能。
3.4 化妆品铈也可以用于化妆品中，被用作颜料和着色剂。
铈颜料可以赋予化妆品艳丽的颜色，同时由于其化学稳定性，可以提高化妆品的稳定性和耐用性。
4. 实验室制备铈化合物的方法铈化合物的制备方法多样，以下是实验室中常用的几种方法： - 4.1 氧化法：将金属铈暴露在空气中氧化，生成铈氧化物。
稀土材料在化学催化领域的应用研究
稀土材料在化学催化领域的应用研究1. 引言稀土元素是指地球化学系列中的镧系元素和锶、铯、铕、钷五种元素。
由于稀土元素具有特殊的电子壳层结构和独特的磁性、光学和催化活性，因此在化学催化领域具有广泛的应用前景。
本文将综述稀土材料在化学催化领域的应用研究，并探讨其优势、挑战及未来发展方向。
2. 稀土材料在催化反应中的应用稀土材料在催化反应中扮演着重要的角色，可以用于加速反应速率、提高产物选择性、改善催化剂的稳定性等方面。
以下是几个常见的稀土材料在化学催化领域的应用案例：2.1 氧化镨催化剂在汽车尾气净化中的应用氧化镨是一种常见的稀土材料，具有良好的氧存储和还原性能。
在汽车尾气净化中，氧化镨可以作为催化剂的组成部分，协助将有害气体如一氧化碳和氮氧化物转化为无害的二氧化碳和氮气。
研究表明，氧化镨催化剂不仅具有高的催化活性和选择性，而且具有较好的耐高温性能，因此被广泛应用于汽车尾气净化系统中。
2.2 稀土金属催化剂在石油加工中的应用稀土金属催化剂在石油加工中具有重要作用。
例如，氧化铈、钐等稀土金属可以作为触媒组分应用于液相催化裂化、加氢处理和脱硫反应等重要反应中。
这些催化剂具有较高的活性和选择性，能够有效地促使石油加工过程中的化学反应进行，从而提高产率和改善产品质量。
2.3 稀土增强型催化剂在化学合成中的应用稀土元素的引入可以显著改变催化剂的活性和选择性。
稀土增强型催化剂已被广泛应用于化学合成领域，例如氧化锆-稀土复合催化剂在酸碱催化和酯化反应中的应用。
通过合理设计催化剂的组成和结构，可以提高反应速率、改善产物选择性，从而有效地促进化学合成过程的进行。
3. 稀土材料在化学催化领域的优势和挑战稀土材料在化学催化领域具有诸多优势。
首先，稀土元素具有独特的电子壳层结构，使得稀土材料具有特殊的催化活性和选择性。
其次，稀土材料的化学性质可以通过控制合成方法和条件进行调节，具有较高的可控性。
此外，稀土材料具有优异的热稳定性和机械强度，适用于高温、高压的工业催化反应。
氧化铈上负载不同金属(铁、钴、镍、钯)复合催化剂对甲烷完全氧化
第４８卷第１２期２０１９年１２月应㊀用㊀化㊀工ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＶｏｌ.４８Ｎｏ.１２Ｄｅｃ.２０１９收稿日期:２０１９￣０２￣２８㊀㊀修改稿日期:２０１９￣０３￣２０基金项目:国家自然科学基金(２１４０６１５３)ꎻ山西省国际科技合作计划项目(２０１７０３Ｄ４２１０３７)ꎻ山西省高等学校优秀青年学术带头人支持计划(１５４０１０１４６￣ｓ)ꎻ山西省高等学校科技创新项目(１７３０３０１１６￣ｓ)作者简介:王丁(１９９３－)ꎬ男ꎬ江西抚州人ꎬ在读硕士研究生ꎬ师从李瑞丰教授ꎬ主要从事负载型镍基催化剂的制备以及性能研究ꎮ电话:１３９３４５８５９１４ꎬＥ－ｍａｉｌ:１５１５７３８９８６＠ｑｑ.ｃｏｍ通讯联系人:闫晓亮(１９８５－)ꎬ男ꎬ副教授ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｙａｎｘｉａｏｌｉａｎｇ＠ｔｙｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎꎻ李瑞丰(１９６２－)ꎬ男ꎬ教授ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｒｆｌｉ＠ｔｙｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎ氧化铈上负载不同金属(铁㊁钴㊁镍㊁钯)复合催化剂对甲烷完全氧化的性能研究王丁ꎬ朱淑英ꎬ闫晓亮ꎬ李瑞丰(太原理工大学化学化工学院ꎬ山西太原㊀０３００２４)摘㊀要:以氧化铈为载体ꎬ借助沉积沉淀法负载不同金属(铁㊁钴㊁镍㊁钯)ꎬ继而研究其甲烷燃烧的反应性能ꎮ结果表明ꎬ负载金属钯的催化剂效果最佳ꎬ其在反应温度为３５０~６００ħ表现出极佳的催化活性ꎮ金属氧化物与氧化铈载体间的协同作用在该催化反应中有着很大的影响ꎮ进一步通过氢气程序升温还原手段对比不同催化剂中交界面处的晶格氧在反应中起到的作用ꎮ关键词:沉积沉淀法ꎻ氧化铈ꎻ甲烷燃烧ꎻ金属钯中图分类号:ＴＱ４２６.８１㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀文章编号:１６７１－３２０６(２０１９)１２－２８６７－０５Ｃｏｍｐｌｅｔｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｔａｌｓ(ｉｒｏｎꎬｃｏｂａｌｔꎬｎｉｃｋｅｌꎬｐａｌｌａｄｉｕｍ)ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｏｎＣｅＯ２ＷＡＮＧＤｉｎｇꎬＺＨＵＳｈｕ￣ｙｉｎｇꎬＹＡＮＸｉａｏ￣ｌｉａｎｇꎬＬＩＲｕｉ￣ｆｅｎｇ(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＴａｉｙｕａｎ０３００２４ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｕｎｂｕｒｎｅｄｍｅｔｈａｎｅｆｒｏｍｅｎｇｉｎｅｗｈｉｃｈｓｕｐｐｌｙｗｉｔｈｇａｓｏｒｌｉｑｕｅｆｉｅｄｐｅｔｒｏｌｅｕｍｇａｓｗｉｌｌｅｘ￣ｈａｕｓｔｔｏａｉｒꎬｃｏｍｐｌｅｔｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅｕｎｄｅｒｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍａｋｅｓａｂｉｇｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ.Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｉｎ￣ｔｒｏｄｕｃｅｓａｃａｔａｌｙｓｔｗｉｔｈｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｏｆＣｅＯ２ａｎｄ４ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓａｓｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃｐｈａｓｅｗｈｉｃｈｐｒｅ￣ｐａｒｅｄｂｙｔｈｅｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ.Ｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｕｐｐｏｒｔｅｄｗｉｔｈｐａｌｌａｄｉｕｍｅｘｈｉｂｉｔｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃａｔａ￣ｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅｏｆ３５０~６００ħｉｎｓｐｉｒｅｓｎｅｗｄｉｒｅｃｔｉｏｎｆｏｒｃｏｍｐｌｅｔｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅ.ＴｈｅｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｅｆｆｅｃｔｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅＣｅＯ２ａｎｄｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｅｄｐａｌｌａｄｉｕｍｏｘｉｄｅｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒｓｐｌａｙｓａｃｒｕｃｉａｌｒｏｌｅｉｎｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ￣ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＨ２ａｌｓｏｃｏｎｆｉｒｍｔｈｅｓｉｇｎｉｆ￣ｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｏｆｌａｔｔｉｃｅｏｘｙｇｅｎａｔｏｍｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄꎻＣｅＯ２ꎻｍｅｔｈａｎｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎꎻｐａｌｌａｄｉｕｍ㊀㊀甲烷ꎬ是天然气中的主要成分ꎬ也是导致温室效应的气体ꎬ其危害程度是二氧化碳的２０倍以上[１￣６]ꎮ在完全氧化甲烷的过程中ꎬ含有晶格氧的氧化铈(ＣｅＯ２)可以激活分子氧[７￣８]ꎬ金属原子或离子可以有效地激活碳氢化合物中的Ｃ Ｈ键ꎬ合成纳米复合材料的ＭＯｘ/ＣｅＯ２将有望结合两者的优点ꎬ实现甲烷在低温条件下的完全氧化ꎮ作为同一周期内的铁㊁钴㊁镍三种元素ꎬ其金属性逐渐减弱ꎬ非金属性逐渐增强ꎬ是诸多催化反应的活性成分ꎮ金属钯作为金属镍同一族的贵金属元素ꎬ被认为是甲烷完全氧化反应最有效的活性成分[９￣１０]ꎮ本文将４种不同的金属负载到氧化铈上ꎬ探究其对甲烷完全氧化反应的影响ꎮ１㊀实验部分１.１㊀试剂与仪器硝酸铁[Ｆｅ(ＮＯ３)３ ９Ｈ２Ｏꎬ２５ｇ阿拉丁ꎬ９９.９９９％]㊁硝酸钴[Ｃｏ(ＮＯ３)２ ６Ｈ２Ｏꎬ５００ｇ阿拉丁ꎬ９９％]㊁硝酸镍[Ｎｉ(ＮＯ３)２ ６Ｈ２Ｏꎬ５００ｇ阿拉丁ꎬ９８％]㊁硝酸钯[Ｐｄ(ＮＯ３)２ ２Ｈ２Ｏꎬ１ｇ阿拉丁ꎬＰｄ>３９％]㊁硝酸铈[Ｎｉ(ＮＯ３)３ ６Ｈ２Ｏꎬ１００ｇ阿拉应用化工第４８卷丁ꎬ９９.９５％]ꎻ蒸馏水(Ｈ２Ｏꎬ自制)ꎻ无水乙醇(ＥｔＯＨꎬ５００ｍＬ科密欧ꎬ>９９.７％)ꎬ分析纯ꎮＲｉｇａｋｕＤ/Ｍａｘ￣２５００型全自动旋转靶Ｘ￣射线衍射仪ꎻＡｕｔｏＣｈｅｍⅡ２９０２０型化学吸附仪ꎮ１.２㊀催化剂的制备通过水热合成法[１１￣１２]制备纯的ＣｅＯ２ꎮ将１０ｍＬ的０.４ｍｏｌ/Ｌ的硝酸铈溶液混合到７０ｍＬ的６.０ｍｏｌ/Ｌ的氢氧化钠溶液当中ꎬ在室温条件下继续搅拌０.５ｈꎮ搅拌结束后ꎬ将混合溶液装入不锈钢反应釜(内衬材料为聚四氟乙烯)当中ꎬ随后将反应釜密封ꎬ放入１２０ħ烘箱ꎬ水热合成时间为２４ｈꎮ合成结束后ꎬ取出反应釜ꎬ待反应釜冷却至室温后ꎬ对合成物进行洗涤㊁离心(如此反复多次)ꎬ随后将合成物放入７０ħ烘箱内干燥８ｈꎮ干燥结束后ꎬ将合成物转移至马弗炉ꎬ按照升温的速率２ħ/ｍｉｎ升温至４５０ħꎬ保持３ｈꎬ从而得到纯的ＣｅＯ２ꎮ通过沉积沉淀法将纳米簇状的ＭＯｘ负载到ＣｅＯ２上ꎮ将１ｇＣｅＯ２与１００ｍＬＨ２Ｏ混合ꎬ搅拌(转速３６０ｒ/ｍｉｎ)ꎬ从而形成黄色悬浮状溶液ꎮ随后向黄色悬浮状溶液中加入１０ｍＬ金属硝酸盐溶液ꎬ在室温下搅拌２ｈꎮ搅拌结束后ꎬ通过１ｍｏｌ/Ｌ的ＮａＯＨ溶液(逐滴加入)调节溶液ｐＨꎬ使得混合液的ｐＨ＝１０ꎮ调节ｐＨ结束后继续搅拌８ｈꎮ搅拌结束后ꎬ离心ꎬ洗涤ꎬ７０ħ烘箱进行干燥(８ｈ)ꎬ最终得到催化剂前体样品ꎮ将催化剂前体样品放置于５％Ｈ２/９５％Ｎ２氛围下ꎬ温度４００ħꎬ还原１ｈꎮ随后在５％Ｏ２/９５％Ｎ２氛围下ꎬ温度５００ħꎬ氧化１ｈꎬ从而得到催化剂ꎮ１.３㊀催化剂反应性能的评价催化剂的评价在固定床反应器上进行ꎬ催化剂用量０.１ｇꎬ混合０.３ｇ石英砂ꎬ装填到石英管中ꎮ２０ｍＬ/ｍｉｎ的１０％ＣＨ４/Ａｒ混合１０ｍＬ/ｍｉｎ的纯氧ꎬ空速为１８０００ｍＬ/(ｇ ｈ)ꎮ出口气体用配有ＴＣＤ的气相色谱仪(ＳＲＩ８６１０＃３ꎬ配有ＨａｙｅＳｅｐＤ以及ＭｏｌｅｃｕｌａｒＳｉｅｖｅ５Ａ色谱柱)在线分析ꎮ反应起始温度为２００ħꎬ按照每４０ｍｉｎ１次的序列进样方法ꎬ在反应温度为２００~６００ħ间进行产物检测ꎮ１.４㊀催化剂的表征在ＬａｂＸＸＲＤ￣６０００型全自动旋转靶Ｘ射线衍射仪上进行结构分析ꎬＣｕ￣Ｋα射线ꎬＮｉ滤波ꎬ４０ｋＶꎬ３０ｍＡꎬ８(ʎ)/ｍｉｎ的扫描速度ꎬ步长０.０１ʎꎬ扫描范围为５~３５ʎꎮＨ２￣ＴＰＲ表征在多功能ＴＰ￣５０００吸附仪上进行ꎮ样品装量５０ｍｇ(４０~６０目)ꎬ３００ħＨｅ吹扫１ｈꎬ然后在流量４０ｍＬ/ｍｉｎ的含７％Ｈ２的氮气流中以１０ħ/ｍｉｎ从室温到１０００ħ进行程序升温还原ꎬ热导池(ＴＣＤ)检测ꎮ２㊀结果与讨论２.１㊀表征分析２.１.１㊀ＸＲＤ表征㊀通过改进的水热合成法ꎬ在碱性条件下合成纯的氧化铈ꎮ随后ꎬ通过沉积沉淀法形成以催化剂前体ꎬ之后在氧气氛围下进行煅烧(煅烧温度为５００ħ)形成以氧化铈为载体的金属氧化物催化剂ꎮ通过ＸＲＤ表征结果可以发现ꎬ纯的氧化铈载体分别在２８.５ꎬ３３.０ꎬ４７.４ꎬ５６.３ʎ以及５９ ０ʎ位置出峰ꎬ这与氧化铈的面心立方体结构(ＪＣＰＤＳ４３￣１００２)相吻合ꎬ其出峰位置分别对应(１１１)ꎬ(２００)ꎬ(２２０)ꎬ(３１１)以及(２２２)晶面[１３]ꎮ图１㊀氧化铈的ＸＲＤ谱图Ｆｉｇ.１㊀ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｏｆｐｕｒｅＣｅＯ２㊀㊀通过沉积沉淀法引入金属后ꎬ对催化剂进行ＸＲＤ表征ꎬ样品出峰位置与之前表征的氧化铈相同ꎬ表明金属的引入并没有破坏氧化铈的结构ꎮ由于载体的负载量低ꎬ未能在谱图上观察到金属或金属氧化物的特征峰ꎮ８６８２第１２期王丁等:氧化铈上负载不同金属(铁㊁钴㊁镍㊁钯)复合催化剂对甲烷完全氧化的性能研究图２㊀不同催化剂的ＸＲＤ谱图Ｆｉｇ.２㊀ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｔａｌｙｓｔｓ㊀㊀(１)ａ.１.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｂ.２.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｃ.５.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｄ.１０.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２ꎻ(２)ｅ.１.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｆ.２.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｇ.５.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｈ.１０.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２ꎻ(３)ｉ.１.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｊ.２.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｋ.５.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｌ.１０.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２ꎻ(４)ｍ.０.１％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｎ.０.２％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｏ.０.５％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｐ.１.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｑ.５.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２２.１.２㊀Ｈ２￣ＴＰＲ表征㊀通过Ｈ２￣ＴＰＲ实验ꎬ在温度较高时(９００ħ)ꎬＣｅＯ２被还原为Ｃｅ２Ｏ３ꎮ４种不同的复合型金属氧化物催化剂中ꎬ都在还原温度区间内出现了不同的还原峰ꎬ表明金属在氧化铈上所形成的氧化物状态非唯一ꎮ负载在氧化铈上的钯的氧化物ꎬ在更低温度下(１２５ħ)被氢气还原ꎬ该还原峰所对应的钯的氧化态为ＰｄＯꎬ从而能够在低温的条件下提供反应所需要的激发态的氧原子ꎬ相对于铁(３２５ħ)㊁钴(２５０ħ)以及镍(２７５ꎬ３３０ħ)所需的还原温度更低[１４￣１５]ꎮ图３㊀四种催化剂以及载体Ｈ２￣ＴＰＲ结果Ｆｉｇ.３㊀Ｈ２￣ＴＰＲｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒ４ｃａｔａｌｙｓｔｓａｎｄＣｅＯ２ａ.ＣｅＯ２ꎻｂ.５.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｃ.５.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｄ.５.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２ꎻｅ.５.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２㊀㊀并且ꎬ通过对比４种催化剂Ｈ２￣ＴＰＲ还原峰位置ꎬ位于还原温度中间的还原峰(由实线标记)ꎬ其还原温度在４种不同的催化剂的还原过程中依次降低ꎮ分别为５.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２>５.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２>５.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２>５.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２ꎬ而５.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２对应的还原温度与氧化铈载体对应的还原温度一致(都是６９０ħ)ꎬ证明负载不同的金属可能会改变载体的部分相的还原温度[１６]ꎬ继而证明了钯的氧化物相对于其他３种金属氧化物来说ꎬ能在更低的温度下利用氧空位并促进甲烷完全燃烧反应中活性氧的使用ꎮ２.２㊀催化性能分析为探究不同金属与ＣｅＯ２载体之间的可能存在的协同作用ꎬ在相同反应条件下对ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２㊁ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２㊁ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２㊁ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２催化剂的催化性能进行分析ꎮ通过在不同的反应温度下进行反应ꎬ改变金属的负载量ꎬ从而得出以下几个方面的对比分析ꎮ２.２.１㊀催化效果随温度的变化㊀金属镍ꎬ作为廉价的过渡金属ꎬ在较为温和的条件下即可从高价态还原为低价态ꎬ因此被广泛应用到诸多的反应当中[１７￣１８]ꎮ并且ꎬ金属镍与金属钯属于同一族元素ꎬ其催化活性与金属钯接近ꎮ本小节以金属镍为例ꎬ当反应温度从２００ħ上升到６００ħ时ꎬ甲烷在温度较低的阶段(２００~４００ħ)转化率几乎为０ꎬ这表明该催化剂在该阶段反应活性很低或者没有参加反应ꎮ当反应温度达到４００ħ以上ꎬ甲烷的转化率随着温度上升而逐渐增加ꎮ对于不同负载量的催化剂ꎬ镍的负载量为５.０％时ꎬ其催化效果显著高于其他负载量的催化剂(１ ０％ꎬ２.０％ꎬ１０.０％)ꎬ甲烷的转化率在反应温度为４００ħ时达到１.２６％ꎬ反应温度为５００ħ时达到６７ ４２％ꎬ在反应温度为６００ħ时达到９６.５８％ꎮ同比单独载体的ＣｅＯ２ꎬ其４００ꎬ５００ꎬ６００ħ所对应的甲烷转化率分别为０ꎬ７ ８６％ꎬ７７ ２５％ꎬ充分说明了负载了金属镍的ＣｅＯ２ꎬ其催化效果显著提高ꎬ这也就表明ꎬ在甲烷的完全氧化反应过程中ꎬ通过沉积沉淀法引入的金属Ｎｉ起到了重要的作用ꎮ图４㊀不同负载量的ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２以及ＣｅＯ２催化性能Ｆｉｇ.４㊀ＣａｔａｌｙｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐｕｒｅＣｅＯ２ａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏａｄｏｆＮｉＯｘ/ＣｅＯ２反应空速为１８０００ｍＬ/(ｇ ｈ)ꎬ催化剂用量为１００ｍｇ９６８２应用化工第４８卷２.２.２㊀催化效果随不同负载金属的变化㊀通过对比实验结果发现ꎬ当金属的负载量为５.０％时ꎬ其催化效果最佳ꎮ于是ꎬ选择相同负载量(５.０％)不同负载金属的催化剂进行对比ꎮ实验结果表明ꎬ５.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２和５.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２催化效果很接近ꎬ相对于５.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２其催化效果有着明显的提高ꎮ图５㊀相同负载量不同负载金属的ＭＯｘ/ＣｅＯ２催化性能Ｆｉｇ.５㊀Ｃａｔａｌｙｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ１００ｍｇｏｆｓａｍｅｌｏａｄＭＯｘ/ＣｅＯ２ｆｏｒｃｏｍｐｌｅｔｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅ反应空速为１８０００ｍＬ/(ｇ ｈ)ꎬ催化剂用量为１００ｍｇ㊀㊀当负载金属为Ｐｄ时ꎬ在反应温度为２５０ħ时ꎬ甲烷的转化率为４.５６％ꎬ相对于其他３种催化剂ꎬ５.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２在４００ħ的甲烷转化率为２.１１％ꎬ５.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２在４５０ħ的甲烷转化率为２.５８％ꎬ５.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２在４００ħ的甲烷转化率为２.１１％ꎬ其反应温度大大降低ꎮ表１㊀不同催化剂下甲烷完全氧化反应的起始反应温度Ｔａｂｌｅ１㊀Ｓｔａｒｔｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｏｒｃｏｍｐｌｅｔｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅｏｖｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｔａｌｙｓｔｓ㊀㊀催化剂ＣＨ４转化率/％温度/ħ５.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２４.６５２５０５.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２２.１１４００５.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２２.５８４５０５.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２２.１１４００㊀㊀进一步比较甲烷转化率为５０％所对应的反应温度ꎬ发现５.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２所对应的反应温度为２９５ħꎬ５.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２所对应的反应温度为４８０ħꎬ５.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２所对应的反应温度为５３０ħꎬ５.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２所对应的反应温度为４７５ħꎮ表２㊀不同催化剂下甲烷转化率为５０％的反应温度Ｔａｂｌｅ２㊀Ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｏｒｔｈｅ５０％ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅｏｖｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｔａｌｙｓｔｓ㊀催化剂ＣＨ４转化率/％温度/ħ５.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２４９.７３２９５５.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２５０.９１４８０５.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２４９.３７５３０５.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２５０.８８４７５㊀㊀通过对比实验数据ꎬ比较负载不同金属的催化剂在甲烷完全氧化反应中ꎬ甲烷完全氧化(甲烷转化率１００％)所对应的反应温度ꎬ其中５.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２所对应的反应温度为４００ħꎬ５.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２所对应的反应温度为６００ħꎬ５.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２所对应的反应温度大于６００ħꎬ５.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２所对应的反应温度为６００ħꎮ表３㊀不同催化剂下甲烷转化率接近１００％的反应温度Ｔａｂｌｅ３㊀Ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｏｒｔｈｅ１００％ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅｏｖｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｔａｌｙｓｔｓ催化剂ＣＨ４转化率/％温度/ħ５.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２９８.４７４００５.０％ＦｅＯｘ/ＣｅＯ２９５.３２６００５.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２８１.７１６００５.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２９６.５８６００２.３㊀稳定性实验５.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２催化剂的稳定性是在反应温度为４００ħ的条件下进行的ꎬ反应空速为１８０００ｍＬ/(ｇ ｈ)ꎬ催化剂用量为１００ｍｇ保持不变ꎮ如图６所示ꎬ甲烷的转化率在第１ｄ(前２４ｈ)只发生了微小的变化ꎬ这就表明ꎬ该催化剂在高温处理下表现出极好的催化稳定性ꎮ当反应进行了４８ｈ后ꎬ甲烷的转化率降低了７.３４％ꎮ当反应继续进行ꎬ甲烷的转化率在９６ｈ(４ｄ)后降低了１５.７１％ꎮ分析甲烷转化率下降的可能原因:(１)反应进行中产生Ｈ２Ｏꎬ使得催化剂活性降低[２]ꎻ(２)高温下催化剂表面结构发生变化ꎬ催化剂的形态发生变化ꎮ虽然５.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２催化剂在反应进行４ｄ后ꎬ甲烷的转化率有所降低ꎬ但依旧能够保持７４.１９％之高ꎬ相对于其他催化剂在同等条件下甲烷转化率很低(５.０％ＮｉＯｘ/ＣｅＯ２)或者未发生反应(５.０％ＣｏＯｘ/ＣｅＯ２)来说ꎬ其转化率依旧很高ꎮ图６㊀５.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２催化剂在４００ħ下的稳定性测试Ｆｉｇ.６㊀Ｓｔａｂｉｌｉｔｙｔｅｓｔｏｆ５.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２ａｔ４００ħ反应空速为１８０００ｍＬ/(ｇ ｈ)３㊀结论通过比较４种负载不同金属(铁㊁钴㊁镍㊁钯)纳米复合催化剂对甲烷完全氧化反应的影响ꎬ得出了４种金属中金属钯更适合催化甲烷完全氧化反应的结论ꎮ并且催化剂５.０％ＰｄＯｘ/ＣｅＯ２在反应温度为０７８２第１２期王丁等:氧化铈上负载不同金属(铁㊁钴㊁镍㊁钯)复合催化剂对甲烷完全氧化的性能研究２５０ħ就能起活ꎬ在反应温度为２９５ħ时能够实现４９.７３％的甲烷转化率ꎬ并且在反应温度为４００ħ时就能达到９８.４７％的甲烷转化率ꎮ对催化剂进行ＸＲＤ表征ꎬ样品出峰位置与之前表征的氧化铈相同ꎬ表明金属的引入并没有破坏氧化铈的结构ꎮ通过Ｈ２￣ＴＰＲ表征手段发现ꎬ４种不同的复合型金属氧化物催化剂中ꎬ负载在氧化铈上的钯的氧化物ꎬ在更低温度下(１２５ħ)被氢气还原ꎬ相对于铁(３２５ħ)㊁钴(２５０ħ)以及镍(２７５ꎬ３３０ħ)所需的还原温度更低ꎮ在稳定性实验中ꎬ该催化剂在高温处理下表现出极好的催化稳定性ꎮ当反应进行了４８ｈ后ꎬ甲烷的转化率降低了７.３４％ꎮ当反应继续进行ꎬ甲烷的转化率在９６ｈ(４ｄ)后降低了１５.７１％ꎬ但依旧能够保持７４.１９％之高ꎮ参考文献:[１]㊀ＣａｒｇｎｅｌｌｏＭꎬＪａéｎＪＪＤꎬＧａｒｒｉｄｏＪＣＨꎬｅｔａｌ.ＥｘｃｅｐｔｉｏｎａｌａｃｔｉｖｉｔｙｆｏｒｍｅｔｈａｎｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｖｅｒｍｏｄｕｌａｒＰｄ＠ＣｅＯ２ｓｕｂｕｎｉｔｓｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄＡｌ２Ｏ３[Ｊ].Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ２０１２ꎬ３３７(６０９５):７１３￣７１７.[２]ＭｏｎａｉＭꎬＭｏｎｔｉｎｉＴꎬＣｈｅｎＣꎬｅｔａｌ.ＭｅｔｈａｎｅｃａｔａｌｙｔｉｃｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｖｅｒｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌＰｄ＠ＣｅＯ２/Ｓｉ￣Ａｌ２Ｏ３:Ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｗａｔｅｒ[Ｊ].ＣｈｅｍＣａｔＣｈｅｍꎬ２０１５ꎬ７(１４):２０３８￣２０４６.[３]ＣａｍｕｚｅａｕｘＪＲꎬＡｌｖａｒｅｚＲＡꎬＢｒｏｏｋｓＳＡꎬｅｔａｌ.Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍｅｔｈａｎｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓａｎｄｖｅｈｉｃｌｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｎｔｈｅｃｌｉｍａｔｅｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｈｅａｖｙ￣ｄｕｔｙｎａｔｕｒａｌｇａｓｔｒｕｃｋｓ[Ｊ].Ｅｎｖｉｒｏｎ￣ｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１５ꎬ４９(１１):６４０２￣６４１０. [４]ＬｏｕＹꎬＭａＪꎬＨｕＷꎬｅｔａｌ.Ｌｏｗ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅｔｈａｎｅｃｏｍ￣ｂｕｓｔｉｏｎｏｖｅｒＰｄ/Ｈ￣ＺＳＭ￣５:ａｃｔｉｖｅＰｄｓｉｔｅｓｗｉｔｈｓｐｅｃｉｆｉｃｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｍｏｄｕｌａｔｅｄｂｙａｃｉｄｉｃｓｉｔｅｓｏｆＨ￣ＺＳＭ￣５[Ｊ].ＡｃｓＣａｔａｌｙｓｉｓꎬ２０１６ꎬ６(１２):８１２７￣８１３９. [５]ＨｏｕＺꎬＬｉｕＹꎬＤｅｎｇＪꎬｅｔａｌ.ＨｉｇｈｌｙａｃｔｉｖｅａｎｄｓｔａｂｌｅＰｄ￣ＧａＯｘ/Ａｌ２Ｏ３ｃａｔａｌｙｓｔｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃＰｄ５Ｇａ３ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓｆｏｒｍｅｔｈａｎｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ[Ｊ].ＣｈｅｍＣａｔＣｈｅｍꎬ２０１８ꎬ１０(２４):５６３７￣５６４８.[６]ＷｉｌｌｉｓＪＪꎬＧａｌｌｏＡꎬＳｏｋａｒａｓＤꎬｅｔａｌ.Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ￣ｐｒｏｐｅｒｔｙｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｔｕｄｉｅｓｉｎｐａｌｌａｄｉｕｍ￣ｃａｔａｌｙｚｅｄｍｅｔｈ￣ａｎｅｃｏｍｐｌｅｔｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ[Ｊ].ＡＣＳＣａｔａｌｙｓｉｓꎬ２０１７ꎬ７(１１):７８１０￣７８２１.[７]ＤａｎｉｅｌｉｓＭꎬＣｏｌｕｓｓｉＳꎬＬｅｉｔｅｎｂｕｒｇＣꎬｅｔａｌ.Ｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇｍｅｔｈａｎｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐａｌｌａｄｉｕｍ￣ｅｍｂｅｄｄｅｄｃｅｒｉａｃａｔａｌｙｓｔｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙａｏｎｅ￣ｓｔｅｐｄｒｙｂａｌｌ￣ｍｉｌｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄ[Ｊ].ＡｎｇｅｗａｎｄｔｅＣｈｅｍｉｅꎬ２０１８ꎬ１３０(３２):１０３６９￣１０３７３.[８]ＥｓｃｈＦꎬＦａｂｒｉｓＳꎬＺｈｏｕＬꎬｅｔａｌ.Ｅｌｅｃｔｒｏｎｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｄｅ￣ｔｅｒｍｉｎｅｓｄｅｆｅｃｔｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｎｃｅｒｉａｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ[Ｊ].Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ２００５ꎬ３０９(５７３５):７５２￣７５５.[９]ＭａｙｅｒｎｉｃｋＡＤꎬＪａｎｉｋＭＪ.ＭｅｔｈａｎｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎａｎｄｏｘｙｇｅｎｖａｃａｎｃｙｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｖｅｒＣｅＯ２ａｎｄＺｒꎬＰｄｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄＣｅＯ２ｓｕｒｆａｃｅｓ[Ｊ].ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙＣꎬ２００８ꎬ１１２(３８):１４９５５￣１４９６４.[１０]李赫.载体及活性组分对甲烷低温燃烧催化性能的影响[Ｊ].应用化工ꎬ２００７ꎬ３６(８):７９５￣７９６.[１１]ＸｕＱꎬＬｅｉＷꎬＬｉＸꎬｅｔａｌ.Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｒｅｍｏｖａｌｏｆｆｏｒｍａｌｄｅ￣ｈｙｄｅｂｙｎａｎｏｓｉｚｅｄｇｏｌｄｏｎｗｅｌｌ￣ｄｅｆｉｎｅｄＣｅＯ２ｎａｎｏｒｏｄｓａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ[Ｊ].ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏ￣ｇｙꎬ２０１４ꎬ４８(１６):９７０２￣９７０８.[１２]ＬｉｕＸꎬＺｈｏｕＫꎬＷａｎｇＬꎬｅｔａｌ.Ｏｘｙｇｅｎｖａｃａｎｃｙｃｌｕｓｔｅｒｓｐｒｏｍｏｔｉｎｇｒｅｄｕｃｉｂｉｌｉｔｙａｎｄａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｃｅｒｉａｎａｎｏｒｏｄｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙꎬ２００９ꎬ１３１(９):３１４０￣３１４１.[１３]ＸｉａｏＬꎬＳｕｎＫꎬＸｕＸꎬｅｔａｌ.Ｌｏｗ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃａｔａｌｙｔｉｃｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅｏｖｅｒＰｄ/ＣｅＯ２ｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｄｅｐｏｓｉ￣ｔｉｏｎ￣ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ[Ｊ].ＣａｔａｌｙｓｉｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓꎬ２００５ꎬ６(１２):７９６￣８０１.[１４]ＬｅｉＹꎬＬｉＷꎬＬｉｕＱꎬｅｔａｌ.ＴｙｐｉｃａｌｃｒｙｓｔａｌｆａｃｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｃｅｒｉａｏｎｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＰｄ/ＣｅＯ２ｃａｔ￣ａｌｙｓｔｓｆｏｒｌｅａｎｍｅｔｈａｎｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ[Ｊ].Ｆｕｅｌꎬ２０１８ꎬ２３３:１０￣２０.[１５]ＮａｋａｇａｗａＫꎬＯｈｓｈｉｍａＴꎬＴｅｚｕｋａＹꎬｅｔａｌ.ＭｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｆＣｅＯ２ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｆｏｒｃａｔａｌｙｔｉｃｓｏｏｔｃｏｍｂｕｓ￣ｔｉｏｎｏｆＣｕＯ/ＣｅＯ２[Ｊ].ＣａｔａｌｙｓｉｓＴｏｄａｙꎬ２０１５ꎬ２４６:６７￣７１. [１６]ＭｕｒｏｙａｍａＨꎬＨａｎｏＳꎬＭａｔｓｕｉＴꎬｅｔａｌ.Ｃａｔａｌｙｔｉｃｓｏｏｔｃｏｍ￣ｂｕｓｔｉｏｎｏｖｅｒＣｅＯ２￣ｂａｓｅｄｏｘｉｄｅｓ[Ｊ].ＣａｔａｌｙｓｉｓＴｏｄａｙꎬ２０１０ꎬ１５３(３/４):１３３￣１３５.[１７]ＳａｈｏｏＤꎬＹｏｏＣꎬＬｅｅＹ.ＤｉｒｅｃｔＣＯ２ａｄｄｉｔｉｏｎｔｏａＮｉ(０)￣ＣＯｓｐｅｃｉｅｓａｌｌｏｗｓｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｖｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆａＮｉｃｋｅｌ(ＩＩ)ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅｗｉｔｈｅｘｐｕｌｓｉｏｎｏｆＣＯ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙꎬ２０１８ꎬ１４０(６):２１７９￣２１８５. [１８]ＫｉｍＪꎬＨａｎＳＷꎬＫｉｍＪＣꎬｅｔａｌ.Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｎｉｃｋｅｌｔｏｒｅ￣ｐｌａｃｅｐｌａｔｉｎｕｍｏｎｚｅｏｌｉｔｅｎａｎｏｓｐｏｎｇｅｓｆｏｒｃａｔａｌｙｔｉｃｈｙｄｒｏｉ￣ｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｎ￣ｄｏｄｅｃａｎｅ[Ｊ].ＡＣＳＣａｔａｌｙｓｉｓꎬ２０１８ꎬ８(１１):１０５４５￣１０５５４.１７８２。
珍稀元素探秘铈的特殊性质与用途
珍稀元素探秘铈的特殊性质与用途铈（Cerium）是一种化学元素，属于稀土金属，化学符号为Ce。
它的特殊性质使其在众多领域中得到广泛应用。
本文将探讨铈的特殊性质以及它在不同领域的用途。
1. 铈的基本性质铈是一种银白色金属，在室温下相对稳定。
它具有良好的延展性和可锻性，可加工成各种形状。
铈的密度较低，熔点相对较高。
它是一种化学活泼的金属，容易与氧气反应形成氧化铈（CeO₂）。
2. 铈的特殊性质铈有一些独特的性质，使其在多个领域中发挥关键作用。
2.1 咖啡因及褐黄色铈在化学分析和实验室技术中广泛应用。
它可以作为指示剂，通过改变溶液的颜色来指示物质的存在或浓度。
铈的溶液呈现褐黄色，当与一些物质发生反应时，颜色会发生明显的变化。
2.2 催化剂铈在催化剂领域有着重要的应用。
铈催化剂常用于汽车尾气净化系统中，以协助还原有害氧化物（如氮氧化物和一氧化碳）转化为无害物质。
此外，铈还可以被用于氢氧化氨制取氨，以及水处理过程中的催化剂。
2.3 稳定剂铈在陶瓷生产中被广泛使用。
由于其氧化物（氧化铈）具有出色的稳定性和高熔点，它被添加到陶瓷材料中，以提高其耐磨性、耐高温性和抗化学侵蚀性。
铈也可以用作光学玻璃和陶瓷的稳定剂，以改善其光学性能和稳定性。
2.4 光谱分析铈在光谱学研究中扮演重要角色。
由于铈离子在多种能级间存在强吸收和发射特性，它可以被用作荧光光谱和稀土元素的研究。
3. 铈的应用领域铈的独特性质使其广泛应用于多个领域。
3.1 能源领域铈可以作为太阳能电池的材料之一，用于转化太阳能为电能。
此外，铈也被用于燃料电池系统，以提高其效率和稳定性。
3.2 材料工业铈广泛应用于涂层技术中，以提供材料更好的抗氧化性和耐蚀性。
例如，在航空航天领域，铈涂层可以保护航空发动机部件免受高温和化学侵蚀的损害。
3.3 生物医学领域铈被广泛应用于生物医学领域。
它可以用于药物制剂和医药技术中，以改善药物的稳定性和生物利用率。
此外，铈还可以用于生物标记和成像技术，以及治疗某些疾病的放射性同位素。
氧化铈基催化剂上醇类转移脱氢反应研究的开题报告
氧化铈基催化剂上醇类转移脱氢反应研究的开题报告题目：氧化铈基催化剂上醇类转移脱氢反应研究研究背景：醇类化合物广泛应用于有机合成、医药、化妆品、染料化工等领域。
通过脱氢反应，可以将醇类化合物转化为醛和酮，进一步扩展其应用范围。
目前，常用的醇类脱氢反应方法包括氧化剂氧化和金属氢氧化物（如氢氧化钠、氧化钼等）催化氧化。
但是，这些方法存在一些问题，如选择性不高、产率低、副反应较多、催化剂易受毒化等。
氧化铈是一种广泛应用于催化领域的系统，具有高的催化活性、选择性和稳定性。
前期研究发现，将氧化铈作为催化剂载体，与硫酸铵、硝酸铵等配合物制备的氧化铈催化剂在醇类转移脱氢反应中具有较高的催化活性和选择性，但目前对其反应机理和反应条件等方面的研究还比较少。
研究目的：本研究旨在通过制备不同化学组分的氧化铈催化剂，探究其在醇类转移脱氢反应中的催化活性、选择性和稳定性，分析反应机理和适宜的反应条件，为其在实际应用中提供理论指导。
研究内容：1. 制备不同化学组分的氧化铈催化剂。
2. 对氧化铈催化剂进行物理化学性质表征，比如XRD、BET等测试。
3. 逐步优化反应条件，如反应温度、反应时间、醇类化合物种类等，确定最佳反应条件。
4. 探究反应机理，分析反应中产物的生成路径和反应中间体的特征。
5. 对催化剂的重复使用性能进行研究，分析其稳定性特征。
研究意义：通过本研究，可以揭示氧化铈催化剂在醇类转移脱氢反应中的催化机理和特点，为催化剂的设计和应用提供理论基础和实验指导。
同时，该研究可以对生产中大规模应用该催化剂的工艺条件提供参考，经济性能得到提高。
氧化铈在催化剂中的作用
稀土催化材料在汽车尾气净化中的作用目前国外广泛开发应用于汽车尾气净化的催化剂基本上是由铂(Pt)，铑(Rh)等贵金属组成的,目前, 普遍使用的铂铑基贵金属三元催化剂主要通过Pt 的氧化作用净化HC , CO , 通过Rh 的还原作用净化NO x 。
该催化剂虽具有活性高、净化效果好、寿命长等优点，但是造价也较高，尤其是Pt、Rh等受到资源限制。
为了缓解Pt特别是Rh的供应与需求之间的矛盾，广泛使用价格相对便宜的钯(Pd)，开发了Pt，Rh和Pd组成的催化剂以及钯催化剂。
人们发现用稀土代替部分贵重金属制成的催化剂成本低，而且能获得满意的净化效果。
稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主，其中氧化铈是关键成份。
由于氧化铈的氧化还原特性，有效地控制排放尾气的组分，能在还原气氛中供氧，或在氧化气氛中耗氧。
二氧化铈还在贵金属气氛中起稳定作用，以保持催化剂较高的催化活性。
所以开发稀土少贵金属的汽车尾气净化剂，是取稀土之长补贵金属贵属之短，生产出具有实用性的汽车尾气净化剂。
其特点是价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长，因此在汽车尾气净化领域备受青睐。
稀土元素外层电子结构相似，稀土元素间的催化性能差别比较小，总的催化活性比不上外层电子结构的过渡元素及贵金属元素。
在现行的实用工业催化剂中，稀土一般只用作助催化剂或催化剂中的一种活性组分，很少作为主体催化剂。
作为贵金属催化剂的助剂，稀土能够提高和改变催化剂的性能，其助剂的作用远远大于传统意义上的碱金属或碱土金属元素。
我国的机动车排放污染严重，然而我国贵金属贫乏而稀土资源丰富，因此稀土应用于机动车尾气处理在我困得到广泛的应用。
稀上在机动车尾气净化催化剂中主要是具有储氧和催化作用，将其加入催化剂活性成组中，能提高催化剂的抗铅、硫中毒性能和耐高温稳定性，并能改善催化剂的空燃比工作特性。
稀土在TWC中的应用稀土氧化物特有的性质早已引起了国内外催化剂研究工作者的广泛关注，然而到目前为止稀上氧化物多用作催化剂载体和助剂。
《氧化铈负载金催化剂催化氧化葡萄糖制备葡萄糖酸》范文
《氧化铈负载金催化剂催化氧化葡萄糖制备葡萄糖酸》篇一一、引言随着环境保护和可持续发展的重要性日益凸显，绿色化学工艺的研究与开发显得尤为重要。
其中，葡萄糖酸作为一种重要的有机酸，其制备工艺的优化与改进对化学工业及生物工业有着重大影响。
本文重点研究了氧化铈负载金催化剂在催化氧化葡萄糖制备葡萄糖酸中的应用，并通过实验分析该工艺的可行性和高效性。
二、催化剂的选择及原理在本研究中，我们选用氧化铈负载金催化剂作为葡萄糖氧化的催化剂。
氧化铈具有较高的储氧能力和良好的氧化还原性能，而金作为一种高效的催化剂，其独特的电子性质和表面性质使其在许多反应中表现出优异的催化性能。
因此，将金负载在氧化铈上，可以有效地提高催化剂的活性和稳定性。
在催化氧化葡萄糖的过程中，催化剂的活性组分通过吸附氧气并活化葡萄糖分子，从而引发氧化反应。
该反应在温和的条件下进行，避免了高温高压等苛刻的反应条件，有利于提高反应的效率和安全性。
三、实验方法实验中，我们首先制备了氧化铈负载金催化剂。
然后，以葡萄糖为原料，通过催化氧化反应制备葡萄糖酸。
通过改变反应条件，如催化剂用量、反应温度、反应时间等，观察其对葡萄糖酸产率的影响。
同时，我们还通过气相色谱、红外光谱等手段对反应产物进行定性和定量分析。
四、结果与讨论实验结果表明，氧化铈负载金催化剂在催化氧化葡萄糖制备葡萄糖酸的过程中表现出优异的催化性能。
在适当的反应条件下，葡萄糖的转化率较高，葡萄糖酸的产率也较高。
此外，该催化剂具有较好的稳定性和重复使用性，降低了生产成本。
通过对实验数据的分析，我们发现催化剂用量、反应温度和反应时间对葡萄糖酸的产率有显著影响。
在一定的范围内，增加催化剂用量、提高反应温度和延长反应时间可以提高葡萄糖酸的产率。
然而，当超过一定限度时，过高的温度和过长的反应时间可能导致葡萄糖酸的分解和副反应的发生，从而降低产率。
因此，我们通过优化反应条件，找到了最佳的反应条件组合。
此外，我们还通过气相色谱和红外光谱等手段对反应产物进行了分析。
纳米氧化铈在促进植物侧根发生中的应用
纳米氧化铈在促进植物侧根发生中的应用纳米氧化铈在促进植物侧根发生中具有潜在的应用价值。
侧根是植物根系的重要组成部分，能够增加植物吸收水分和营养物质的能力，提高植物的存活率和抗逆性。
研究表明，纳米氧化铈可以促进植物侧根的发生和生长。
纳米氧化铈作为一种催化剂，可以促进植物根部的氧化还原反应，在土壤中提供更多的氧气。
同时，纳米氧化铈还可以通过减轻氧化应激和激活生长因子的表达来促进侧根的发生。
这些作用机制使得纳米氧化铈成为一种潜在的植物生长调节剂。
纳米氧化铈还具有一定的抗菌性能，在防治植物根部病害方面也有一定的效果。
纳米氧化铈可以抑制根部病原菌的生长，减少根部病害的发生，从而促进植物侧根的发育。
不过，目前纳米氧化铈在促进植物侧根发生方面的研究还相对较少，需要进一步的深入研究。
此外，纳米氧化铈作为一种纳米材料，还需要考虑其对环境和植物的潜在影响和风险，以确保其安全应用。
氧化铈ph值-概述说明以及解释
氧化铈ph值-概述说明以及解释1.引言1.1 概述氧化铈是一种重要的金属氧化物，具有广泛的应用领域，如催化剂、固体氧化物燃料电池、陶瓷材料等。
在不同的pH值下，氧化铈表现出不同的化学性质和应用行为，因此对其pH值的研究具有重要意义。
本文将探讨氧化铈在不同pH值下的应用及pH值对其性质的影响机制，以期为相关领域的研究提供参考和启发。
【结束】"1.2 文章结构"部分的内容可以包括以下内容：本文将分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将对氧化铈的ph值进行简要的概述，介绍文章的结构和目的。
在正文部分，将分别探讨氧化铈的性质、在不同ph值下的应用以及ph值对氧化铈的影响机制。
在结论部分，将总结氧化铈ph值的重要性，展望未来的研究方向，并给出结论。
通过这样的结构安排，读者可以系统地了解氧化铈ph值的相关知识，深入理解其在不同场景下的应用和影响机制，并对未来的研究方向有所启发和思考。
1.3 目的本文旨在深入探讨氧化铈在不同ph值下的应用及其影响机制，以及分析ph值对氧化铈性质的重要影响。
通过对氧化铈的ph值相关研究进行总结和归纳，希望可以为相关领域的研究和应用提供一定的参考和指导。
同时，也希望通过本文的撰写，使读者对氧化铈的ph值有更全面和深入的了解，促进进一步的研究和应用。
2.正文2.1 氧化铈的性质氧化铈是一种常见的氧化物，化学式为CeO2。
它具有许多独特的性质，使其在各种领域得到广泛应用。
首先，氧化铈是一种具有良好氧化还原能力的氧化物。
由于铈具有可调节的氧化态，氧化铈可以在不同氧分压条件下进行氧化还原反应。
这使得氧化铈在催化剂和氧化剂等方面具有重要的应用价值。
其次，氧化铈具有优良的导电性和热导率。
这使得氧化铈在固体氧化物燃料电池等领域具有重要的应用。
其高导电性和热导率使得氧化铈可以在电解质和电极材料中起到关键作用。
此外，氧化铈还具有良好的稳定性和化学惰性。
在高温和腐蚀性环境下，氧化铈往往可以保持其结构和性质不变，这使得其在陶瓷、涂料和玻璃等方面具有重要应用。
氧化铈氨分解-概述说明以及解释
氧化铈氨分解-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述氧化铈氨分解是一种重要的反应过程，其在催化剂领域具有广泛的应用。
本文将对氧化铈和氨的性质、氨的分解反应以及氧化铈对氨分解的影响进行详细介绍和分析，并探讨该反应在工业应用中的前景。
氧化铈是一种重要的金属氧化物，具有良好的催化性能和化学稳定性。
它具有高度的氧存储能力和氧传递能力，可以在氧化还原反应中充当氧源或氧载体。
此外，氧化铈还具有优异的热稳定性和抗硫化性能，因而广泛应用于催化剂、氧化剂、还原剂以及固体氧化物燃料电池等领域。
氨是一种常见的气体，由氮和氢元素组成。
它具有强烈的还原性和可燃性，在高温和催化剂作用下可分解为氮气和氢气。
氨的分解反应在气体净化、氢能源生产、金属氢化物储氢材料等方面具有重要的应用价值。
氧化铈对氨的分解具有显著的影响。
通过控制氧化铈的物理和化学性质，可以调节其对氨分解反应的催化活性和选择性。
氧化铈可以作为催化剂的载体或催化剂的组成部分，提高氨分解的反应速率和转化率。
此外，氧化铈还可以调节氨分解反应的副产物生成，并改善反应的选择性和产物纯度。
基于以上特点和应用，氧化铈氨分解在金属氢化物储氢、氢能源生产、废气处理等领域具有广阔的前景。
本文将深入探讨氧化铈氨分解的机理和影响因素，并对其应用前景进行展望。
期望通过本文的研究，能够为氨分解反应的优化和工业应用提供参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以写为以下几点：文章结构部分将介绍本文的章节组织和内容安排。
本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将概述本文的研究背景和目的。
首先介绍氧化铈和氨分解反应的背景及相关研究现状，然后简要分析本文的结构和内容安排，最后明确本文的研究目的。
正文部分将详细介绍氧化铈的性质和氨的分解反应。
在2.1小节中，将重点介绍氧化铈的物理性质、化学性质以及在氨分解中的作用和影响。
接着，在2.2小节中，将详细描述氨的分解反应机制和相关的反应条件及影响因素。
氧化铈拉曼光谱
氧化铈拉曼光谱氧化铈是一种重要的金属氧化物，具有广泛的应用领域，例如催化剂、电池材料、气体传感器等。
拉曼光谱是一种非常有用的表征材料结构和成分的技术，可以通过观察样品散射的光子能量来确定样品的化学组成和分子结构。
在氧化铈的拉曼光谱中，我们可以观察到一些特征峰，这些峰对于了解氧化铈的结构和性质非常重要。
本文将介绍氧化铈的拉曼光谱及其在不同领域中的应用。
氧化铈的晶体结构是草绿石英晶系，由由Ce和O构成。
氧化铈的拉曼光谱通常在500-800 cm-1和1000-1300 cm-1范围内观察到一些特征峰。
在500-800 cm-1范围内，最具代表性的峰是位于463 cm-1的F2g峰，这个峰来自于结构中的对称振动。
在不同的研究中，其他一些峰也被报道，例如646 cm-1（A1g模）和773 cm-1（F2g模）等。
在1000-1300 cm-1范围内，有一个很强的峰位于1050 cm-1处，这个峰来自于非晶态材料的振动。
氧化铈的拉曼光谱可以用来研究其结构和物理性质。
例如，通过观察峰的强度和位置可以推断晶格的对称性以及晶格中的离子间距。
此外，拉曼光谱还可以提供关于晶体中氧气和铈离子的相对位置和运动的信息。
通过研究氧化铈的拉曼光谱，我们可以更深入地了解其结构和动力学性质，这对于设计和优化氧化铈相关材料的性能非常重要。
氧化铈的拉曼光谱在许多领域中有广泛的应用。
首先，在催化剂领域，研究催化剂的表面和界面结构对于了解其催化性能至关重要。
氧化铈作为很多催化剂的成分之一，其拉曼光谱可以提供有关催化剂表面氧物种和活性位点的信息。
通过研究氧化铈的拉曼光谱，可以了解其在催化反应中的作用和变化，从而为催化剂的设计和优化提供指导。
其次，在电池材料领域，氧化铈被广泛应用于固体氧化物燃料电池和锂离子电池等设备中。
氧化铈的拉曼光谱可以用来研究其在电池中的结构和性能。
例如，通过观察峰的位置和强度变化，可以评估氧化铈在电池循环过程中的结构稳定性和电化学反应性能。
氧化铈 氧空位 负载
氧化铈氧空位负载
氧化铈（CeO2）是一种重要的氧化物材料，具有许多重要的应用。
它具有许多特殊的化学和物理性质，其中之一就是氧空位的存在。
氧空位是指晶格中缺少氧原子的位置，这种缺陷在氧化铈中起
着重要作用，并且对其性质和应用产生了影响。
在氧化铈中，氧空位可以影响其氧化还原能力和电子传输性质。
氧空位的存在使得氧化铈具有高氧存储和释放能力，这使得它在三
元催化剂中具有重要作用，例如在汽车尾气净化中的应用。
此外，
氧空位还可以影响氧化铈的电学性质，使其成为固体氧化物燃料电
池和固体氧化物电解池等能源转换和储存设备中的重要组成部分。
负载是指将一种物质分散或沉积到另一种物质的表面或内部的
过程。
在氧化铈的应用中，常常会将其他催化剂或金属氧化物负载
到氧化铈的表面上，以改善其催化性能。
负载的过程可以改变氧化
铈的表面化学性质和表面结构，从而影响其在催化、吸附和其他应
用中的性能。
因此，氧化铈和氧空位的研究以及氧化铈的负载技术在能源、
环境和催化领域具有重要意义。
对氧化铈和氧空位的深入理解以及
对负载技术的发展将有助于推动相关领域的科学研究和工程应用的进步。
希望这些信息能够对你有所帮助。
氧化铝负载氧化铈催化还原苯甲酸
氧化铝负载氧化铈催化还原苯甲酸氧化铝负载氧化铈催化剂作为一种高效催化剂，具有广泛的应用价值。
在化学反应中，催化剂的特殊性质可以增强反应的速率和选择性。
本文将以氧化铝负载氧化铈催化还原苯甲酸为例，探讨该催化剂的特点、反应原理及其在实际应用中的优点和局限性。
1. 催化剂特点氧化铝负载氧化铈催化剂是以氧化铝作为载体，经过浸渍和焙烧等工艺制备而成，其特点如下：（1）具有高的表面积和孔隙度，有利于反应物质的吸附和活化；（2）氧化铝的存在增强了催化剂的稳定性和抗水性能；（3）氧化铈的催化性能优越，具有良好的还原性和氧化性；（4）氧化铜等其他金属氧化物的添加可以进一步提高催化剂的性能。
2. 反应原理苯甲酸的还原反应是一种典型的氢转移反应，反应式为：C6H5COOH + 2H2 → C6H5CH3 + 2H2O该反应需要催化剂参与，反应机理如下：（1）催化剂吸附氢气，并将其活化成氢离子；（2）苯甲酸分子吸附在催化剂表面，与氢离子发生加氢反应产生苯甲醇；（3）苯甲醇分子在催化剂表面发生去氧反应与吸附的氢离子结合，生成苯甲烷。
3. 应用优势氧化铝负载氧化铈催化剂在苯甲酸还原反应中具有以下优点：（1）反应速率快。
催化剂的高表面积和孔隙度有利于反应物质的吸附和活化，提高了反应速率；（2）高选择性。
催化剂的特殊性质使得其可以选择性地活化反应物质而不影响其他化学反应，有利于产物的纯度提高；（3）低催化剂用量。
氧化铝负载氧化铈催化剂可以在低催化剂用量下完成反应，降低了生产成本；（4）易于回收利用。
催化剂可以通过简单的过滤、离心等操作得到，便于回收和再利用。
4. 局限性氧化铝负载氧化铈催化剂在实际应用中存在以下局限性：（1）催化剂的选择性不够高，可能导致副反应的产生；（2）催化剂的失活速度比较快，需要经常更换；（3）催化剂的制备工艺复杂，需要投入大量的技术和设备支持。
总之，氧化铝负载氧化铈催化剂作为一种高效催化剂，具有广泛的应用场合，可在化工、生物制药等领域发挥良好的作用。
二氧化铈熔点
二氧化铈熔点
二氧化铈，也称为氧化铈，是一种常见的氧化物，化学式为CeO2。
它是一种白色晶体，具有高熔点和良好的化学稳定性，因此被广泛应用于各种领域，如催化剂、陶瓷、玻璃、电子器件等。
二氧化铈的熔点是非常高的，一般在2600℃左右。
这个熔点是指在标准大气压下，二氧化铈从固态转变为液态的温度。
由于二氧化铈的高熔点，它可以在高温下稳定存在，因此被广泛应用于高温领域。
在催化剂领域，二氧化铈被用作氧化还原反应的催化剂。
由于其高熔点和化学稳定性，它可以在高温下稳定存在，并且能够在氧化还原反应中提供氧化剂或还原剂，从而促进反应的进行。
在陶瓷和玻璃领域，二氧化铈被用作添加剂，可以提高材料的机械强度、化学稳定性和耐热性。
由于其高熔点，它可以在高温下稳定存在，并且能够与其他材料形成均匀的混合物，从而提高材料的性能。
在电子器件领域，二氧化铈被用作电介质材料，可以用于制造电容器、压电器件等。
由于其高熔点和化学稳定性，它可以在高温下稳定存在，并且能够提供良好的电绝缘性能，从而保证电子器件的稳定性和可靠性。
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稀土催化材料在汽车尾气净化中的作用
目前国外广泛开发应用于汽车尾气净化的催化剂基本上是由铂(Pt)，铑(Rh)等贵金属组成的,目前, 普遍使用的铂铑基贵金属三元催化剂主要通过Pt 的氧化作用净化HC , CO , 通过Rh 的还原作用净化NO x 。
该催化剂虽具有活性高、净化效果好、寿命长等优点，但是造价也较高，尤其是Pt、Rh等受到资源限制。
为了缓解Pt特别是Rh的供应与需求之间的矛盾，广泛使用价格相对便宜的钯(Pd)，
开发了Pt，Rh和Pd组成的催化剂以及钯催化剂。
人们发现用稀土代替部分贵重金属制成的催化剂成本低，而且能获得满意
的净化效果。
稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主，其中氧化铈是关键成份。
由于氧化铈的氧化还原特性，有效地控制排放尾气的组分，能在还原气氛中供氧，或在氧化气氛中耗氧。
二氧化铈还在贵
金属气氛中起稳定作用，以保持催化剂较高的催化活性。
所以开发稀土少贵金属的汽车尾气净化剂，是取稀土之长补贵金属贵属之短，生产出具有实用性的汽车尾气净化剂。
其特点是价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长，因此在汽车尾气净化领域备受青睐。
稀土元素外层电子结构相似，稀土元素间的催化性能差别比较小，总的催化活性比不上外层电子结构的过渡元素及贵金属元素。
在现行的实用工业催化剂中，稀土一般只用作助催化剂或催化剂中的一种活性组分，很少作为主体催化剂。
作为贵金属催化剂的助剂，稀土能够提高和改变催化剂的性能，其助剂的作用远远大于传统意义上的碱金属或碱土金属元素。
我国的机动车排放污染严重，然而我国贵金属贫乏而稀土资源丰富，因此稀土应用于机动车尾气处理在我困得到广泛的应用。
稀上在机动车尾气净化催化剂中主要是具有储氧和催化作用，将其加入催化剂活性成组中，能提高催化剂的抗铅、硫中毒性能和耐高温稳定性，并能改善催化剂的空燃比工作特性。
稀土在TWC中的应用
稀土氧化物特有的性质早已引起了国内外催化剂研究工作者的广泛关注，然而到目前为止稀上氧化物多用作催化剂载体和助剂。
稀土在催化剂中的作用主要有以下几方面。
1.汽车尾气净化催化剂活性成分
汽车尾气中的主要有害成分为碳氧化合物(Hc)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO)，在净化器中的化学反应包括氧化和还原反应。
因此，需要找出一种能使氧化和还原两类反应同时进行的三元催化剂，使催化剂在汽车排气管内借助于排气温度和空气中氧的浓度，对尾气中的CO、HC和NO同时起氧化还原作用，使其转化成无害物质C02、H20和N2。
Ce、La稀土催化活性的研究结果表明：Ce02的引入明显提高了CO和NO的催化转化活性。
因此，可用稀土氧化物完全或部分代替贵
金属来担当催化剂的活性组分，催化还原Co、HC和No。
2提高催化剂的抗中毒能力
机动车尾气含有的Pb、S、P等是易使贵金属三效催化剂中毒的物质，这些物质在催化剂的表面活性位置上产生化学吸附，阻碍了反应的进行，使催化剂失去了催化活性。
稀上具有抗硫化物中毒能力是因为这些有毒物与其生成稳定相，如Ce203与硫化物反应生成稳定的C02(S04)3。
在还原气氛中，这些硫化物又被释放出来并在Pt和Rh催化剂上转化成H2S，同尾气一起排出(产生有臭味的H2S)。
稀上对硫化物的转化作用使含稀土的催化剂具有较强的抗中毒能力。
研究表明Ce02对尾气中S02组分有一定的储硫作用。
汽车发动机在贫燃条件下工作时发生如下反应：6 Ce02+3S02一Ce2(S04)3+2C0203，在富燃条件下储存的硫会被释放，从而增强了催化剂的抗S中毒能力。
3提高催化剂的热稳定和机械强度
通常构成活化涂层的丫-A1203在800℃以上会转变成a-A1203，使密度增加，表面积减少，造成孔隙结构坍塌。
并且在1200℃以上活化涂层会从载体上脱落，使气体阻力增大，催化活性降低。
加入Ce02能稳定丫-A1203晶体结构，使活化涂层在高温下保持稳定，抑制活性损失。
氧化铈在还原或中性气氛下，在1473 K处理数小时后仍能保持60
m2·g．1表面积，说明主要以Ce A1203存在的Ce3+阻碍了晶体生长和氧化铝的转变。
4.自动调节空气燃料比（储氧能力提高催化剂的活性）
（围绕汽车发动机工作时的理论空燃比，汽车废气的组成是会呈周期地发生变化．利用选种特性，把废气中的氧能可逆的进行吸附和放出的物质叫做氧的存储物质，CeO 有这种作用。
）
许多研究发现，氧化铈等稀土氧化物具有储放氧能力。
Ce02在贫氧区放出02，氧化C0和HC，在富氧区储存02，从而控制贵金属附近的气氛波动，使空燃比A／F 稳定在化学计量平衡附近，起到扩大空燃比窗口的作用，保持催化剂的催化活性。
Ce02中的Ce能改变氧化态(Ce4+与Ce3+之间的转化)，具有极好的储氧效应和释放氧能力，在贫燃／富燃条件下可以储存／释放氧气，从而可以提高催化剂对CO、HC、NO的转化率。
(当发动机瞬时富油而造成废气瞬时缺氧时，四价Cc (CeO2)可变成三价
Ce(Ce2O3)，释放出O2.当发动机瞬时贫油而造成废气瞬时富氧时， Ce2O3又结合O2而转化成CeO2，这就是所谓的氧的储备作用。
其反应方程式如下:2 CeO2-- Ce2O3+1/2O2.)
5.助催剂的作用
汽车尾气中含有约l0％的水蒸气，Ce02可以促进水气转移反应产生还原性气体，可以在缺氧时提高CO的净化率,同时H2可用在NO的还原中，提高NO在富燃区的净化率。
CO+H2O- -CO2+H2
为了弥补富Pd及全Pd催化剂中Pd在催化还原NO方面的能力不足，在Pd内加入La203，这种Pd-La催化剂在性能上完全可以和Pt．Rh催化剂媲美。
6.提高活性涂层的催化活性
加入CeO2 使活性涂层中贵金属颗粒保持分散, 避免因烧结而导致催化
格点减少, 使活性受损。
在Pt/γ2Al2O3 中添加CeO2 , 由于CeO2 能在γ2Al2O3 上单层分散( 最大单层分散量为01035 gCeO2Pgγ2Al2O3 ) , 改变了γ2Al2O3 的表面性质, 从而提高了Pt 的分散度。
当CeO2 含量等于或接近于分散阈值时, Pt 的分散度达到最高。
CeO2 的分散阈值即为它的最佳添加用量。
Rh 在600 ℃以上氧化气氛中, 因高温氧化生成的Rh2O3 与Al2O3 形成固溶体而失去活化作用。
CeO2 的存在将减弱Rh与Al2O3 之间的反应, 保持Rh 的活化作用。
La2O3也能防止Pt 超微细粒长大。
将CeO2 和La2O3 添加到PdPγ2Al2O3 后发现, CeO2 的加入促进了Pd 在载体上的分散, 并且产生一种协同还原作用。
Pd 的高度分散及其与CeO2 在Pd/γ2Al2O3 上的相互作用是催化剂具有高活性的关键。
CeO2 还是一种有效的烃类氧化催化剂。
在考察Pt/ CeO2 上CO 氧化时发现Pt 和CeO2 界面处的晶格氧起着重要作用。
在真空或还原气氛中CeO2表面可以产生低价铈和氧缺陷, 具有优异的氧化2还原催化性能和气敏功能, 特别是具有与吸附分子交换电荷、交换物种的功能。
CeO2 在氢作用下易产生低价铈和氧空位。
Pt/ CeO2 可吸收气相氢并再释放出来。
在常温下部分还原的CeO2 上吸附氧形成分子离子氧物种。
氧物种可部分脱附, 高于170 ℃时均可转化为晶格氧
[4 ] 。
另外, CeO2 对γ2Al2O3 载体的改性, 有利于钯催化剂上表面氧物种的脱附和氧化再恢复, 从而促进Pd/ CeO22γ2Al2O3催化剂的氧化作用[5 ] 。