铈锆固溶体掺杂改性的研究进展
铈锆固溶体及双金属纳米催化剂的制备、表征及活性评价的开题报告
铈锆固溶体及双金属纳米催化剂的制备、表征及活
性评价的开题报告
一、研究背景和意义
铈锆固溶体及双金属纳米催化剂在能源、环境和化工等领域具有广
泛的应用。
例如，针对VOCs的催化氧化和CO的低温氧化，铈锆固溶体和双金属纳米催化剂均表现出较高的活性和稳定性。
因此，研究铈锆固
溶体及双金属纳米催化剂的制备、表征及活性评价对于开发高效的能源、环境和化工催化剂具有重要意义。
二、研究内容和技术路线
1. 制备铈锆固溶体及双金属纳米催化剂
通过共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等方法制备铈锆固溶体和双金属纳米催化剂。
选择适当的制备条件，控制制备过程中的温度、pH值和
反应时间等参数，得到高质量的铈锆固溶体和双金属纳米催化剂。
2. 表征铈锆固溶体及双金属纳米催化剂
利用XRD、TEM、XPS、N2吸附/脱附等表征手段对制备的铈锆固溶体和双金属纳米催化剂进行表征。
分析其晶体结构、微观形貌、比表面积、孔径分布、化学状态等物理和化学性质。
3. 评价铈锆固溶体及双金属纳米催化剂的活性
采用模型反应评价铈锆固溶体和双金属纳米催化剂的活性。
以催化
氧化VOCs和CO为例，考察铈锆固溶体和双金属纳米催化剂的催化性能。
三、预期结果及意义
本研究预期得到高质量的铈锆固溶体和双金属纳米催化剂，并对其
进行详细的表征和活性评价。
结果有助于深入理解铈锆固溶体及双金属
纳米催化剂的结构和性能，并为其在相关领域的应用提供技术支持。
2024年铈锆固溶体市场规模分析
2024年铈锆固溶体市场规模分析引言铈锆固溶体是一种由铈和锆元素组成的合金材料。
该合金具有优异的耐腐蚀性、高温稳定性和机械性能，因此广泛应用于航空航天、核工业、化工等领域。
本文旨在对铈锆固溶体市场规模进行分析，揭示其当前市场状况和未来发展趋势。
市场规模现状分析铈锆固溶体市场目前呈现出以下几个特点：1. 市场规模持续增长随着航空航天、核工业、化工等行业的快速发展，对高性能耐蚀材料的需求不断增长。
铈锆固溶体作为一种优秀的耐蚀材料，市场需求持续增加。
根据市场调研数据显示，铈锆固溶体市场规模在过去几年中以每年10%的速度增长，预计未来几年仍将保持较高的增长率。
2. 主要应用领域铈锆固溶体主要应用于航空航天、核工业和化工行业。
在航空航天领域，铈锆固溶体被广泛应用于发动机喷管、燃烧室和涡轮叶片等部件，以提供优异的耐高温和耐腐蚀性能。
在核工业领域，铈锆固溶体用于核反应堆中的结构材料，以确保在极端条件下的安全性能。
在化工领域，铈锆固溶体用于生产强酸和强碱的设备，以增加设备的使用寿命。
3. 主要市场区域目前，铈锆固溶体市场的主要消费区域集中在北美、欧洲和亚太地区。
北美地区的需求主要来自航空航天和核工业领域。
欧洲地区的需求主要来自航空航天和化工领域。
亚太地区的需求主要来自化工和核工业领域。
市场规模预测根据市场调研数据和行业专家的分析，未来几年铈锆固溶体市场规模有望继续保持较高增长势头。
以下是未来市场规模预测的关键因素：1. 行业需求驱动随着航空航天、核工业和化工行业的不断发展，对耐蚀材料的需求将持续增长。
特别是在航空航天领域，新一代发动机和航空器对高性能材料的需求将进一步推动铈锆固溶体市场的发展。
2. 技术创新推动近年来，铈锆固溶体的制备技术和工艺不断改进和创新。
新的制备方法可以提高铈锆固溶体的性能和使用寿命，进一步拓展了其应用领域。
技术创新将为铈锆固溶体市场的发展提供新的增长动力。
3. 区域市场发展亚太地区是全球制造业的重要中心，该地区在航空航天和化工领域的发展速度较快。
汽车尾气净化催化剂用Ce_xZr_(1-x)O_2固溶体的研究进展
剂 （ 简 称 为 ＴＷ ＣＳ） 要 是 因 为 肺 存 在 着 可 逆 转 下 主 化 ： 。 Ｃｅ 一Ｃｅ ¨从 而 使 Ｃｅ 容 易 在 还 原 条 件 下 释 放 Ｏ２
出 氧 ， 在 氧 化 条 件 下 储 存 氧 ， 具 有 储 氧 能 力 而 即
（ ＳＣ）。 Ｏ
化 还原 的动 力 学行 为 ， 大提 高 载体 的贮 氧 能力 ， 大 使
了 简要 陈 述 。
关 键 词 ： 化 铈 ， 化 锆 ； 养 能 力 ； 稳 定 性 ； 效 催 化 剂 氧 氧 储 热 三
中 图 分 类 号 ： ３ ． ０ Ｘ７ ４ ２ １
文 献标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ６ ７ ８ （ ０ ０ １ 一 Ｏ ｏ 一 Ｏ １ ０－ ９ １ ２１ ）３ ０７ ５
２ ＣＺ 的 储 氧 能 力 和 热 稳 定 性 Ｃｅ Ｏｚ的 ＴＰＲ 结 果 显 示 ， 相 还 原 在 温 度 高 于 体 １ ０ Ｋ 时 才 发 生 ［ 这 在 实 际 应 用 中 是 没 有 意 义 １０ ２ ，
① 于 贵 金 属 在 表 面 的 均 匀 分 散 ［， 高 活 性 组 ７ 提 ］ 分 的 利 用 率 及 可 阻 止 Ａｌ ｚ ｏａ因 烧 结 而 造 成 的 聚 集 和
关 ＣＺ 在 上 述 方 面 的 研 究 进 展 。 １ Ｃｅ 和 ＣＺ 在 汽 车 尾 气 净 化 催 化 剂 中 的 作 用 Ｏ。 Ｃｅ 、 Ｏ ＣＺ 被 应 用 于 汽 车 尾 气 净 化 的 三 效 催 化
重 要 。 Ｃｅ 在 Ｏ２中 掺 杂 诸 如 ＡＩ Ｓ “、 ｒ Ｌ ” 、 什 ”、 ｉ Ｚ ”、 ａ Ｇａ 等 ， 提 高 Ｃｅ “ 可 Ｏ 的 抗 高 温 烧 结 性 和 降 低 载 体 的 被 还 原 温 度 ， 别 是 Ｚｒ＋ 加 入 ， 与 Ｃｅ 特 ‘的 因 Ｏｚ易 形 成
铈锆固溶体催化剂的研究进展
铈锆固溶体催化剂的研究进展
吴昊澜;赵朝成;雷洁霞
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2014(041)023
【摘要】铈锆固溶体有着良好的储氧能力,被广泛的运用在催化行业中,其中主要的应用有选择性氧化一氧化碳催化剂,汽车三效催化剂,催化燃烧VOCs催化剂,水煤气转化反应催化剂.文章分析了近年来铈锆固溶体催化剂在上述方向的研究应用进展,并对铈锆固溶体催化剂的前景提出了展望.
【总页数】3页(P69-70,79)
【作者】吴昊澜;赵朝成;雷洁霞
【作者单位】中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580
【正文语种】中文
【中图分类】TQ
【相关文献】
1.铈锆固溶体的制备及其负载金催化剂的CO氧化性能 [J], 聂晓涛;葛庆杰;马现刚;李卫力;徐恒泳
2.铈锆固溶体对贵金属整体样催化剂氧化性能的影响 [J], 付慧静;傅立新;李俊华
3.氧化铈和铈锆固溶体对Pd催化剂抗硫性能影响的研究 [J], 薛彬;何洪;戴洪兴;訾学红;王亮;王振阳
4.铈锆固溶体的表面碱性对催化剂中Pd烧结性能的影响 [J], 肖益鸿;夏笑莹;阳艳玲;蔡国辉;郑勇;魏可镁
5.铈锆固溶体担载的镍催化剂对CO2甲烷化性能研究 [J], 许宏图;马宗燕;王嘉明;王红;刘源
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柴油车尾气净化催化剂铈锆固溶体的制备及表征总结汇报
目录
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活性评价
称量0.3g的铈锆固溶体样品与30mg的碳黑充分研磨至粉状，放 入WJ－6微反/积反多功能催化反应评价装置的反应管内。进行程序 梯度升温，利用气相色谱仪测定样品与碳黑混合物颗粒各温度下反 应时产生的气体种类及浓度，进而推定起燃温度和最大燃烧速率时
课题背景 相关原理 实验准备 制备过程 活性评价 XRD表征 实验结论
2
目录
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课题背景
我国机动车污染日趋严重，其中柴油车尾气对环境造成的危
课题背景 相关原理 实验准备 制备过程 活性评价 XRD表征 实验结论
害尤为突出。综合目前柴油车尾气的处理方法，采用催化燃烧法
除去颗粒物是目前实现柴油车颗粒物排放控制最为有效和简单的 方法，其中催化剂的选择是最为关键的因素。铈锆固溶体复合氧 化物在柴油车尾气净化的应用领域上成效突出，受到越来越高的 关注。
焙烧温度的影响
将第6、7、2组的XRD谱图结合起来比较。
课题背景 相关原理 实验准备 制备过程 活性评价 XRD表征 实验结论
可以明显地发现，焙烧温度越大，最强峰（111）的半高峰宽越窄。 由此得出，焙烧温度越高，形成的固溶体晶粒越大。
目录
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铈锆摩尔比的影响
将第1、6、8组的XRD谱图结合起来比较。
目录
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相关原理
CeO2由于其具有良好的可逆氧化还原反应，通过Ce3+／Ce4+ 两者之间的转换，产生储氧和释放氧的能力，在三效催化剂催化 里得到了广泛应用。 [ 优点一 ] 增加固溶体的缺陷，提高氧存储 能力，增大比表面积 在CeO2中掺杂ZrO2 可形成特定结构和颗粒 度的铈锆复合氧化物固 溶体，改善了CeO2的体 相特性。 [ 优点二 ] 提高氧化铈还原性能，降低CeO2 的还原温度 [ 优点三 ] 防止氧化铈的烧结，可提高CeO2 的高温热稳定性
铈锆固溶体Ce0.25Zr0.75O2光热协同催化CO2与甲醇合成DMC
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 S1 期铈锆固溶体Ce 0.25Zr 0.75O 2光热协同催化CO 2与甲醇合成DMC郑谦1，官修帅1，靳山彪1，张长明2，张小超1（1 太原理工大学化学工程与技术学院，山西 太原 030024；2 太原理工大学矿业工程学院，山西 太原 030024）摘要：采用溶胶-凝胶法合成不同铈含量的ZrO 2催化剂，用于光热协同催化CO 2与甲醇直接合成碳酸二甲酯（DMC ）。
实验发现，光热催化的DMC 产率明显高于热催化，且Ce 0.25Zr 0.75O 2具有最高DMC 产率3.084mmol/g ，是纯ZrO 2的1.9倍。
XRD 和TEM 分析表明：Ce 原子掺入ZrO 2晶格形成铈锆固溶体同时增加其表面氧空位浓度，提高吸附CO 2能力；固溶体的纳米尺寸减小、比表面积增大和介孔结构丰富，有利于CO 2扩散。
能带结构和光吸收光谱表明：铈锆固溶体光响应范围拓宽且有效利用率提高；氧空位辅助窄带隙特征可促使光生载流子有效分离，允许更多光生电子和空穴参与CO 2及甲醇的活化，加之固溶体表面酸碱位点的协同作用，最终实现高效率高选择性合成DMC 。
最后，提出了铈锆固溶体光热催化CO 2与甲醇合成DMC 的反应机理，为光协同热催化合成DMC 的研究提供良好的理论基础和实验数据。
关键词：二氧化碳；碳酸二甲酯；光热协同催化；铈锆固溶体；氧空位中图分类号：TQ032 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）S1-0319-09Photothermal catalysis synthesis of DMC from CO 2 and methanol overCe 0.25Zr 0.75O 2 solid solutionZHENG Qian 1，GUAN Xiushuai 1，JIN Shanbiao 1，ZHANG Changming 2，ZHANG Xiaochao 1(1 College of Chemical Engineering and Technology, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, China;2College of Mining Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, China)Abstract: ZrO 2 catalysts with different Ce contents were synthesized by sol-gel method and used forcarrying out to achieve the photothermal catalytic direct synthesis of dimethyl carbonate (DMC) from CO 2 and methanol. Experimental results revealed that the DMC yield via photothermal catalysis was obviously higher than single thermal catalysis, and Ce 0.25Zr 0.75O 2 had the best effect with the DMC yield of 3.084mmol/g, which was 1.9 times that of pure ZrO 2. XRD and TEM analysis results showed that Ce atoms were doped into the crystal lattice of ZrO 2, which led to the formation of cerium-zirconium solid solution and the increasing concentration of surface oxygen vacancies, improving the CO 2 adsorption capacity. The solid solution had smaller nano size and larger specific surface area, and its formation of mesoporous structure was more conducive to CO 2 diffusion. The energy band structure and optical absorption spectra confirmed that the photoresponse of solid solution was widened and the light utilization efficiency was raised. Besides, with the assistance of oxygen vacancy in the narrow band gap prompts, the efficient separation of研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0747收稿日期：2023-05-06；修改稿日期：2023-09-07。
铽掺杂铈锆固溶体的合成及结构表征
Ｃｅ ６Ｚｒ ４０２ 比表 ｏ ｏ 的
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．
北京 分析 仪器 厂 Ｓ 一３型 比表 面仪 。 日本理 学仪 Ｔ０ 器公 司 Ｒ ｇ ｋ ／ｍａ －２ ０ Ｃ型 Ｘ射 线衍 射 仪 ， ｉａ ｕ Ｄ ｘ２ ０ Ｐ 以 Ｃ ｕ作 为 射 线 源 ， Ｘ光 管 电压 和 电流 分 别 为 ４ ｋ 和 ０Ｖ ４ ｍＡ， 描 速 度 ６／ ｎ 扫 描 范 围 ２ ～ ７ 。 ０ 扫 。ｍｉ ， ０ ０ 。德 国
物质量 之 比为 １： ， 浴 加热 到 ８ ℃ ， ２水 ０ 蒸干 溶剂 ，０ ８ ℃ 烘干得 到 干凝胶 。所得 干 凝 胶 ６ ０ ５ ℃空气 气氛 下焙 烧
关键成 分 ， 主要作 用是在 富燃／ 燃交 替 波 动 的尾 气 其 贫
气氛 中 ， 通过 Ｃ 什／ ｅ ｅ Ｃ 。 间 的 氧 化 还 原 变换 反 应 起 之 氧的缓 冲作用 ［ 。从 储 存 、 １ ］ 传递 和 释 放 氧 的 动力 学机
面积 为 ６ ． ｍ ｇ ５ １ ／ 。Ｘ 射 线衍 射 和
拉 曼光谱证 实形成 的 固溶体 为 萤石 型 立 方相 结 构 。Ｘ
Ｂ ｕ ｅ 公 司 Ｒ Ｓ１０型 Ｒ ｍａ ｒｋ ｒ Ｆ －０ ａ ｎ光谱 仪 ， 光 光 源功 激
率 为 １ ０ 。英 国 ＶＧ ｃ ｎｉｃＥ Ｃ ａ ２ ０— Ｌ ０ ｍＷ Ｓ ｉ ｔ ｉ Ｓ ＡＬ ｂ ２ ｉ ｅ ｆ Ｘ
度 ， Ｔｂ 硝酸 溶 液 。按 化学 计量 比称取 一定量 的 Ｚ 得 。 ｒ
１ 引 言
铈 锆 固溶体是 汽车尾 气催 化净 化 三效 催化 剂 中的
（ ） ５ Ｏ、 ｅ ＮＯ ） ＮＯ。 ・ Ｈ２ Ｃ （ 。 。・６ Ｏ， 加 入无 水 乙 醇 Ｈ２ 并
Fe,Mn和Fe,Cu同时掺杂铈锆固溶体的热稳定性及还原性能研究
Fe,Mn和Fe,Cu同时掺杂铈锆固溶体的热稳定性及还原性能研究阎忠君;杨栋;文明芬;陈靖;王京刚;顾永万【期刊名称】《中国稀土学报》【年(卷),期】2005(23)3【摘要】采用共沉淀法制备了掺杂过渡金属元素(Fe,Mn,Cu)的铈锆复合氧化物。
利用XRD研究了不同掺杂量的高温稳定性,用BET法测定了样品的比表面积,用TPR研究了掺杂后复合氧化物的还原性能。
结果表明,Mn12%的掺杂即使在1000℃也能稳定存在,而Fe和Cu在该温度下均容易析出。
同时掺杂Fe,Mn或Fe,Cu两种元素起始还原温度分别为140和100℃,而在宽泛的温度范围内显示了还原活性,这是两种元素还原峰重叠的结果。
【总页数】1页(Pi004-i004)【关键词】铈锆固溶体;铁;锰;铜;程序升温还原;热稳定性;还原性能;共沉淀法【作者】阎忠君;杨栋;文明芬;陈靖;王京刚;顾永万【作者单位】清华大学核能与新能源技术研究院;北京化工大学化学工程学院;昆明贵研催化剂有限责任公司【正文语种】中文【中图分类】TF125.243【相关文献】1.Cu掺杂对Mn1.28Fe0.67P0.48Si0.52化合物力学性能及磁性能的影响 [J], 哈木图;李英杰;欧志强;那日苏;宋志强;哈斯朝鲁;塔娜;黄焦宏;特古斯2.Fe-Cr-Mo、Cu-Zn-Al、Fe-Mn合金减振性能的研究 [J], 黄姝珂;李宁;文玉华;胥永刚;滕劲;丁胜3.Mn-Cu-Ce-Fe/REY系列催化剂上NH3选择性催化还原NO性能 [J], 任翠涛;李滨;王虹;李翠清;丁福臣;宋永吉4.含Fe和Mn的Ni_(30)Cu_(70)固溶体团簇模型与耐蚀性研究 [J], 张杰;王清;王英敏;董闯5.VCe_(0.95)M_(0.05)(M=Cu,Co,Mn,Fe或Cr)复合氧化物的结构和氧化还原性能[J], 钟依均;罗孟飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
2024年铈锆固溶体市场环境分析
2024年铈锆固溶体市场环境分析1. 简介铈锆固溶体是一种具有优异性能的新型材料，主要由铈和锆元素构成。
因其独特的结构和性能，铈锆固溶体在许多领域有着广泛应用。
本文将对铈锆固溶体市场环境进行分析。
2. 市场规模铈锆固溶体市场在过去几年呈现出快速增长的态势。
根据市场调研机构的数据显示，2019年全球铈锆固溶体市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。
主要驱动因素包括对高性能材料的需求增加以及新兴应用领域的开拓。
3. 市场驱动因素铈锆固溶体具有优异的物理和化学性能，因此在许多领域有广泛应用。
以下是一些市场驱动因素：3.1 新能源铈锆固溶体在新能源领域有着重要应用。
例如，铈锆固溶体可以用于固体氧化物燃料电池（SOFC）中的电解质材料。
随着环保意识的增强和能源需求的不断增长，SOFC在分布式能源系统、电动汽车和可再生能源等领域有着广泛应用前景。
因此，铈锆固溶体市场预计在新能源领域将迎来更大的市场机会。
3.2 电子行业铈锆固溶体在电子行业中也有重要应用。
其高温稳定性和导电性能使其成为电子器件的理想材料。
例如，在高温传感器、电阻器和电容器等电子元器件中，铈锆固溶体可以提供稳定和可靠的性能。
随着电子行业的不断发展和创新，铈锆固溶体市场在电子行业中的应用前景广阔。
3.3 医疗领域铈锆固溶体在医疗领域也有一定应用。
其生物相容性和抗菌性能使其成为医疗器械和医用材料的理想选择。
例如，铈锆固溶体可以制备成人工骨骼或植入物，用于骨骼修复和替换等医疗应用。
随着人口老龄化和医疗技术的进步，铈锆固溶体市场在医疗领域有着广阔的发展前景。
4. 市场竞争情况铈锆固溶体市场存在着激烈的竞争。
目前，全球范围内有多家企业参与到铈锆固溶体的生产和销售中。
这些企业通过技术创新、产品质量和价格竞争等方面来争夺市场份额。
在竞争激烈的市场中，企业需要不断提升自身竞争力，加强研发和市场推广，以应对市场挑战。
5. 市场前景铈锆固溶体市场具有较好的前景。
铈-锆-镧的掺杂对钴基催化剂性能的影响
２１ ０ ０年 ８月
无 机 盐 工 业
Ｉ Ｎ０ＲＧＡＮＩ Ｃ ＣＨＥＭＩ ＣＡＬＳ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ ２１
铈 一锆 一镧 的掺 杂对 钴 基 催 化 剂 性 能 的 影 响 木
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Ｈｅ Ｗ ｅ ｘｕ ， ｈ ｎ ｌ Ｚｈ ｎｇ Ｙｏ ｇ ｉ ｎ ， ａ ｇ Ｙａ ｉｎ ， ａ ｎ ｉ Ａｎ Ｓ ｅ ｇ ｉ － ａ ｎ ｑ ａ ｇ Ｗ ｎ ｘ ｏ ｇ。 Ｘｕ Ｘｉ
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铈锆复合氧化物的制备及储氧能力的研究进展
铈锆复合氧化物的制备及储氧能力的研究进展？？材料工程摘要:CeO2是三效催化剂的所必需的材料之一，文章在基于CeO2的储氧能力和催化能力基础之上，对CeO2掺杂锆基氧化物对其热稳定性、储氧能力、晶格变化进行分析。
并进一步了讨论铈锆复合氧化物制备的研究现状，并展望其应用于治理废气的发展前景。
关键词：铈锆复合氧化物；三效催化剂；储氧能力；热稳定性引言近年来，我国日趋严重的雾霾天气备受关注，尤以北方地区空气污染最为严重。
据调查，我国空气污染问题60%以上来自煤和油的燃烧，能源结构的改善以及废气处理处理技术的研究迫在眉睫。
铈锆材料作为高效的三效催化剂对废气有良好处理能力[1]。
随着法规排放的日益严格，对铈锆基复合氧化物的OSC性能、热稳定性及催化性能等提出了越来越高的要求。
1、CeO2的储氧能力机理20世纪80年代以来, CeO2 作为催化助剂广泛应用于TWC 中, 主要是因为Ce4+ /Ce3+存在较好的可逆转化而具有独特的储放氧能力(OSC)。
在贫氧时, CeO2可以提供CO 和HC 氧化所需要的氧; 在富氧时, CeO2- x可以储存氧, 确保N Ox 被CO 和HC 还原, 从而使催化剂始终保持最佳催化效能。
在实际应用中催化剂通常需耐1000℃以上的高温, 而高温下纯CeO2会发生严重烧结导致其OSC性能下降甚至丧失, 加之其低温下不易被还原, 从而限制了CeO2的应用[2]。
2、金属改性Ce基金属氧化物对CeO2的掺杂改性主要是基于引入外来离子带来的尺寸效应及电价平衡效应和元素自身具有的氧化还原性。
对CeO2改性的效果跟掺杂的元素、掺杂量和制备方法等有关。
大量研究表明Zr4+的掺杂改性效果最好, 目前CeO2-ZrO2复合氧化物( 以下简称CZ)已成为最常用的储放氧材料。
早期，对铈基储氧材料研究较多的是CeO2-ZrO2固溶体，国内外关于CeO2-ZrO2复合物的专利也很多。
大量的研究认为Zr4+对CeO2的改性效果尤佳，离子半径较小的Zr4+(0.084 nm)取代了离子半径较大的Ce4+(0.097 nm)，引起CeO2 晶格畸变，一方面可形成更多缺陷和晶格应力，另一方面可以补偿由Ce 4+向Ce 3+变化引起的体积膨胀，从而降低氧离子扩散的活化能，有利于体相氧的迁移和扩散，提高其氧化还原性能。
铈掺杂Ba0.1Sr0.9TiO3的改性研究
非线性 系数小。用 Ｚ ｎ Ｏ和过量 Ｔｉ ０ ｚ 加 以改性 ， 研究表明 ： 适量 Ｔｉ ０２ 起 到 了烧结助 剂的作 用， 可将 样品 的烧结 温度
降低到 １ ３ ２ ５℃ ， 提 高 了样 品 烧 结 率 ， 钛 与锶 的 最佳 物 质 的量 比 为 ５： ３ ； Ｚ ｎ Ｏ 作 为 受 主 掺 杂 剂 将 样 品 的 非 线 性 系数提
・ ３ ２ ・
材 料 导报 Ｂ： 研 究篇
２ ０ １ ３年 ９月（ 下） 第２ ７卷 第 ９ 期
铈掺 杂 Ｂ ａ ０ ． １ Ｓ ｒ ｏ ． ９ Ｔ ｉ Ｏ３ 的 改性 研 究
王宁章 ， 李建业 ， 刘 静 ， 宁 吉 ， 高 雅
（ １ 广西大学计算机与电子信息学院 ， 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ ４ ； ２ 广西大学材料科学与工程学 院， 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ ４ ） 摘 要 铈掺 杂 Ｂ ａ ｏ ｓ ｒ ｎ 。 Ｔｉ Ｏ 。陶瓷有着较 高的介 电常数 和较低 的压敏 电压， 但其 烧结 温度 高， 烧结 成功率低 ，
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ Ｂ ａ ｏ １ Ｓ ｒ ０９ Ｔｉ ０３ ｃ ｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ ，ｔ ｉ ｔ ａ ｎ ｉ ｕ ｍ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ ，ｚ ｉ ｎ ｃ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ ，ｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｉ ｄ，ｄ ｉ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ
文献 标 识 码 ： Ａ
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新一代三效催化剂的关键材料CexZrxO固溶体研究进展
新一代三效催化剂的关键材料─Ce x Zr1-x O2固溶体研究进展胡玉才，冯长根，王丽琼，王大祥，张兴燕<北京理工大学机电工程学院，北京100081）摘要：汽车尾气排放法规的日趋严格迫切要求开发高性能的三效催化剂。
传统三效催化剂中的CeO2高温下易发生烧结而降低或失去储氧能力。
而加入锆所形成的CexZr1-xO2固溶体具有良好的抗高温老化性能、低温还原性能和较高的储氧能力，可以作为新一代三效催化剂的关键材料。
b5E2RGbCAP关键词：CexZr1-xO2固溶体，储氧能力，三效催化剂，材料1 前言温室气体和其它污染物的过量排放给现代社会造成了严重后果，人们对它的关注已经上升到全球水平。
汽车尾气被确认为是空气污染的主要来源。
随着公众环保意识的加强，美国，欧共体和日本正在强制执行较为严格的汽车尾气排放标准<表1）[1]，特别是美国加州的标准更为严格，要求所使用的车辆均达到超低排放<ULEV）。
我国的北京计划在2008年举办奥运会之前，尾气排放至少要达到欧2标准，力争达到欧3标准。
三效催化转化器虽然是20世纪治理汽车尾气最有效的手段之一，但传统的转化器的性能难以满足超低排放的要求。
另外，CO2的限制排放要求将空燃比<A/F）变为贫燃<lean-burn）条件，而目前的转化器不能很好地将有毒尾气特别是NOx转化。
因此，特别需要高性能的三效催化剂<TWC）来净化汽车尾气。
开发高稳定性、高活性的通用TWC已经成为政府和工业研究部门急需解决的问题[2]。
p1EanqFDPw表1 美联邦、加州和欧共体的汽车尾气排放标准<g.km-1）CO HC NOx 美联邦1987 2.110.250.621994 2.110.160.252003 1.060.080.124加州TLEV 2.110.080.25LEV 2.110.050.12ULEV 1.060.020.12欧共体1996/97 2.70.3410.2522000/2001 2.30.200.152005/2006 1.00.100.08胡玉才<1970-），男，博士生，应用化学专业，研究方向为汽车尾气催化净化。
铈锆固溶体
背景
❖ 汽车尾气污染控制的方式主要有机内净化和机外净化两种. 其研究主要集中在催化净化催化剂上. 目前使用的三效催化 剂( TWC)主要是贵金属( Pt、Rh、Pd)型催化剂, 助剂氧化铈 是TWC的重要组成部分.
❖ 氧化铈具有储氧/释氧能力, 在贫燃条件下储藏氧, 富燃条件 下释放氧, 从而使CO、HC和NOx同时具有高的转化率. 但是 汽车尾气处理操作窗口宽, 在高温下氧化铈发生烧结现象, 导 致整个催化剂比表面下降, 活性下降.
原因
❖ 由于CH4催化氧化反应是结构敏感反应, 四方相结 构的催化剂的初始活性要优于立方相的. 随着铈锆 比的增加固溶体的相态逐渐由四方相向立方相转化, 从而呈现出铈锆比为2/8的催化剂的起始活性较高. 而对于反应最终转化率, 随着反应温度的升高, 立方 相的催化剂开始发挥主要作用. 铈锆比为5/5的催化 剂有较高的储氧能力, 能够满足高温下吸附氧和晶 格氧的快速传递, 因而呈现出较高的转化率.
固相反应法
❖ 将一定摩尔配比的硝酸铈和氧氯化锆混合物 与一定量的十六烷基三甲基溴化铵混合. 研成 细粉后, 和已研细的NaOH混和,使OH/( Zr+Ce)比为4/1, 在搅拌的条件下, 使混合物 间反应完全. 然后将所得产物转入带四氟乙烯 衬里的高压反应釜中在110℃下晶化24h, 最 后将晶化产物用去离子水洗至不含氯离子, 干 燥、焙烧即得铈锆固溶体CexZr1-xO2
❖ 在对CO的催化氧化评价过程中发现, CO的转化 率随铈锆比的增大先升高后降低. 这是由于富铈固 溶体为立方相结构, 而富锆固溶体四方相结构占主 导, 立方相结构的固溶体对CO反应有着较高的氧化 还原活性
结论
❖ 制备方法对铈锆固溶体的结构和性能影响较 大.固相反应法所得样品热稳定性较差, 使得 焙烧后样品的比表面和储氧性能大幅度降低. 而共沉淀法得到的固溶体不仅热稳定性高, 而 且拥有集中而又发达的孔隙结构; 优化的理化 结构使得以其为载体合成的催化剂对CH4和 CO拥有较低的起燃温度和较高的转化率
2024年铈锆固溶体市场策略
2024年铈锆固溶体市场策略1. 简介铈锆固溶体是一种重要的功能材料，在多个领域有广泛的应用。
本文将分析铈锆固溶体市场的现状和发展趋势，并提出相应的市场策略。
2. 市场分析2.1 市场规模铈锆固溶体市场近年来呈现稳步增长的态势。
根据市场调研数据，2019年全球铈锆固溶体市场规模达到X万美元，并预计在未来五年内将以X%的复合年增长率增长。
2.2 市场驱动因素铈锆固溶体市场的增长得益于以下几个主要驱动因素：2.2.1 电子行业需求增加随着电子行业的快速发展，对高性能电子元器件的需求也不断增加。
铈锆固溶体作为一种重要的电子材料，具有优良的电子导电性能和热稳定性，能够满足电子行业对材料质量和性能的要求。
2.2.2 能源行业的崛起能源行业对高效能源存储系统的需求日益增长。
铈锆固溶体具有较高的离子电导率和热稳定性，适合用于燃料电池、电解池等能源存储设备，因此在能源行业中有广泛的应用潜力。
2.2.3 环保意识的提高近年来，全球环保意识的提高促使各个行业对绿色环保材料的需求增加。
铈锆固溶体具有较高的化学稳定性和耐腐蚀性，可用于制备绿色环保材料，满足市场对环保材料的需求。
2.3 市场竞争格局目前铈锆固溶体市场上存在着一些主要的竞争企业，包括公司A、公司B和公司C等。
这些企业在产品研发、生产技术和市场拓展方面具有一定的优势。
3. 市场策略3.1 产品差异化在竞争激烈的市场环境下，差异化是企业立足和发展的关键。
针对铈锆固溶体市场，企业应注重产品的差异化设计和研发，提高产品的性能和质量水平，以满足不同客户的需求。
3.2 创新研发创新是推动市场发展的重要推动力。
企业应加大研发投入，不断改进铈锆固溶体的生产工艺和技术，提高产品的质量和竞争力。
同时，还可以通过研发新的应用领域，开辟市场的新空间。
3.3 市场拓展企业应该积极寻求市场拓展的机会，主动寻找合作伙伴，拓宽销售渠道。
通过与行业领先企业合作，可以借助其品牌影响力和市场资源，加速产品的市场推广。
CeO2陶瓷研究进展
CeO2陶瓷研究进展摘要：CeO2由于具有优越的储放氧功能,成为汽车尾气净化催化材料和发光材料、电子陶瓷材料、紫外吸收剂等；掺杂纳米CeO2的材料表现出更高的氧离子传导率,可应用于固体氧化物燃料电池；CeO2稳定四方ZrO2陶瓷效果很好，使其相变增韧，因而作为稳定剂应用于人工骨材料。
关键词：CeO2陶瓷催化剂电解质纳米涂料1．前言铈作为一种重要的稀土元素，在地壳中含量十分丰富，而Ce02是一种廉价而用途极广的材料，广泛应用于发光材料、人工骨材料、紫外吸收材料、催化剂、玻璃的抛光、汽车尾气净化催化剂、耐辐射玻璃、电子陶瓷等。
近年来，随着稀土新材料的迅速发展及广泛应用，人们发现纳米Ce02粉末具有新的优异性能及应用，Ce02纳米材料的制备、功能特性及应用研究己成为一个迫切需要研究的课题。
2．纳米氧化铈相关材料在各领域中的研究进展2.1 在汽车尾气净化中催化剂领域的研究进展随着汽车产量和使用量的猛增，汽车尾气严重的污染着大气环境。
所以对汽车尾气排放的控制和净化成为一个有待解决的重大环境课题。
在早期使用的汽车净化催化剂有Cu, Cr, Ni等，这些催化剂的催化活性低，工作温度高，容易中毒，存在较多的局限性。
后来使用的Pt, Au和Rh则具有催化活性高，使用寿命长，净化效果好等优点，但是由于贵重金属成本太高，不利于普及推广。
Ce02能在汽车尾气的净化催化中得到广泛的应用，主要是由于铈元素能在Ce3+和Ce4+两种价态之间转换。
Ce02作为助催化剂主要有两大作用:一是储氧，氧气不足时Ce02转化为Ce203，氧气过剩时Ce203转化为Ce02;二是催化剂中的贵金属颗粒受Ce02颗粒的影响，随Ce02颗粒尺寸的减小而减小，当催化剂颗粒尺寸达到纳米级的时候才具有最好的催化效果。
研究表明，纳米Ce02颗粒尺寸小，表面键态和电子态与内部不同，表面原子配位不全，使其表面活性强，而且随着尺寸的减小，表面光滑度下降，形成凹凸不平的原子台阶，增加了反应接触面，具有很强的催化活性。
2024年铈锆固溶体市场需求分析
铈锆固溶体市场需求分析引言铈锆固溶体是一种在高温、高压等极端条件下具有稳定性和可靠性的材料。
它具有优异的热导性、耐腐蚀性和机械性能，因此在许多领域有着广泛的应用。
本文将对铈锆固溶体市场的需求进行分析，以探究其市场前景和潜在机会。
市场现状目前，全球铈锆固溶体市场处于快速增长阶段。
铈锆固溶体的应用领域包括电子、航空航天、能源、环保等多个行业。
在电子行业，铈锆固溶体常用于制造电子元器件和半导体材料，以提高其性能和稳定性。
在航空航天领域，铈锆固溶体可用于制造发动机涡轮叶片、燃烧室和航空组件，以提高其耐高温和抗腐蚀能力。
在能源和环保领域，铈锆固溶体可用于制造高温热电材料和催化剂，以提高能源利用效率和环境保护水平。
市场驱动因素铈锆固溶体市场的增长受到多个因素的推动。
首先，现代工业对高性能材料的需求越来越高。
铈锆固溶体具有优异的物理和化学性质，能够满足高性能材料的要求，因此受到工业的青睐。
其次，环保意识的提高推动了绿色材料的需求增长。
铈锆固溶体作为一种环保材料，具有较低的环境影响和较高的可再生性，因此在环保领域有着广阔的应用前景。
此外，新能源产业的快速发展也促进了铈锆固溶体市场的增长，因为铈锆固溶体在太阳能电池和燃料电池等领域具有广泛的应用前景。
市场挑战和机遇尽管铈锆固溶体市场发展迅速，但仍面临一些挑战。
首先，铈和锆等原材料的供给可能会受到限制，这可能导致铈锆固溶体的成本上升。
其次，铈锆固溶体的生产过程对设备要求较高，这可能会增加企业的投资和运营成本。
此外，市场竞争激烈，铈锆固溶体生产商需要不断提高产品质量和创新能力，以保持竞争优势。
然而，铈锆固溶体市场也存在许多机遇。
首先，随着科技进步和工业升级，高性能材料的需求不断增长，铈锆固溶体作为一种具有广泛应用前景的材料，将受益于市场增长机会。
其次，能源和环保领域的发展也为铈锆固溶体带来机遇，因为其应用于高温热电和催化剂等领域具有巨大潜力。
此外，不断改进生产工艺和减少成本也有助于提高铈锆固溶体的竞争力。
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铈锆固溶体掺杂改性的研究进展X李岩峰,李梅*,柳召刚,胡艳宏,付海(内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010)摘要:介绍了国内外铈锆固溶体在机动车尾气催化净化中的研究进展和催化机理。
主要针对其在汽车尾气催化净化领域的应用,从稀土元素的原子结构和化学特性出发,较详细地总结和阐述了近期研究中掺杂第三种元素形成三元固溶体的研究现状和研究进展,分析了加入其他掺杂元素后对其改性作用以及作用机理。
由此得出汽车尾气净化中铈锆固溶体的应用展望及发展措施。
关键词:铈锆固溶体;稀土掺杂;汽车尾气净化中图分类号:O614133文献标识码:A文章编号:1004-0277(2009)05-0078-06自20世纪80年代以来,CeO2和含Ce固溶体作为储氧材料受到人们的充分重视。
在机动车尾气治理的三效催化剂中,通常加入CeO2或含Ce的固溶体作为氧储存剂以提高催化剂的氧储存能力,从而改善三效催化剂的催化性能。
但是该催化剂在高温老化后催化性能大幅下降,这主要与高温中催化剂的比表面积大幅下降有关,所以利用掺杂改性来提高其高温热稳定性是最直接的方法,其中Ce-Zr-O体系表现出良好的热稳定性和氧化还原性能[1],所以其催化性能较为优越,研究也最为广泛。
Madier[2]曾指出由于在CeO2中添加Zr后,原晶格中的部分Ce被Zr所取代,而Zr离子的半径小于Ce离子的半径,CeO2面心立方结构因晶格收缩导致晶格结构发生畸变,产生了面心立方缺陷,从而大大增加了萤石晶格中氧负离子的流动性,使储存氧和释放氧的能力有了较大提高,提高了催化活性。
同时由于单一的CeO2在经历高温(>1023K)会使本身烧结而降低催化作用,不适用于高温条件下的使用,而Zr的掺入可以稳定立方萤石结构,提高催化剂的高温稳定性,使催化剂的抗烧结能力提高。
所以Ce -Zr-O体系作为储氧催化材料就有以下优点:Ce -Zr-O体系储氧发生在低温情况下,这样在低温下可以使汽车尾气中的C O完全转换成CO2[3],这样就改善了催化剂的空燃比特性,促进了贵金属在催化剂表面的分散,从而提高载体的热稳定性和促进水汽转换反应,最终可以提高三效催化剂的反应活性。
实验表明[4],不同的Ce/Zr摩尔比能使Ce-Zr -O具有不同的结构,其中含低铈储氧材料催化剂的活性明显高于含高铈储氧材料催化剂的活性,含低铈材料的催化剂的抗老化性能优于含高铈材料的催化剂。
这是因为低铈锆比材料中的ZrO2对Ce3+起到很好的稳定作用,Ce3+的存在有利于产生更多的晶格氧缺陷,提高材料的储氧性能、铈原子利用率及还原性能[5]。
当有合适的Ce/Zr摩尔比时,锆可最大限度地增加缺陷空间,最大限度地增加氧的流动性,能在贫氧条件下更好地氧化HC和CO,在富氧条件下更好地还原NO x,同时可以在高温时稳定活性组分的分散性,使催化剂具有最大活性[6]。
正是由于这些重要作用,Ce-Zr-O体系被誉为最有发展前景的催化剂储氧材料。
但是Ce-Zr-O体系在储氧能力和热稳定性方面仍不能满足越来越苛刻的尾气排放标准[7]。
尽管Ce-Zr-O体系形成的晶格缺陷可使晶格氧和氧空位在催化反应中的利用得以实现,但是仍需进一步提高Ce-Zr-O体系中的晶格缺陷,进一步提高储第30卷第5期2009年10月稀土Chinese Rare EarthsVol130,No15October2009X收稿日期:2008-01-03基金项目:国家自然科学基金项目资助(50662002);内蒙古自然科学基金项目资助(200711020210)作者简介:李岩峰(1984-),男,内蒙古锡林浩特人,硕士研究生,主要从事轻稀土催化剂方面的研究。
*通讯联系人氧能力和高温热稳定性。
研究表明,在Ce-Zr-O 体系中引入第三种元素部分取代Ce离子,可进一步加深晶格缺陷的程度,从而提高其催化储氧作用。
其中又以掺杂稀土元素居多,主要有La、Y、Tb、Gd 和Pr等[8],这些离子引入Ce-Zr-O晶格中可形成多元固溶体,由于不同尺度的离子掺杂使得Ce-Zr -O晶格发生不同程度的畸变,这就会引起氧活动性增强,从而大大地改善了Ce-Zr-O体系的氧化还原性能[9]。
而掺杂非稀土元素也能带来上述效果,如Mn、Cu、Ba等元素也可以不同程度的使Ce-Zr-O体系晶格畸变,同时它们易于形成表面晶格缺陷,从而提高了对氧的吸附能力。
至今在Ce-Zr -O体系中引入第三种元素形成三元固溶体进一步提高储氧能力和高温热稳定性已成为研究热点之一,下文就对最近研究中掺杂第三种元素形成三元固溶体的研究现状和研究进展做出了总结归纳,分析了加入其他掺杂元素后对其改性作用以及作用机理。
1稀土元素的添加111钇在Ce-Zr-O体系中引入三价离子可以产生阴离子缺陷,提高氧扩散速度。
所以添加Y2O3能够提高氧空穴和Ce3+的浓度,从而有效地改善储氧材料的储放氧性能[10]。
实验表明,Ce-Zr-O体系晶格中引入Y3+,可以提高氧的吸附和储存能力,改善固溶体的氧化还原性质。
其原因是Y3+进入Ce-Zr-O体系晶格虽然没有很大的改变它们的晶格结构,但是可以产生大量氧空位,使氧离子更加容易在晶格中迁移,从而提高了催化反应活性。
田中裕久等人[11,12]研究了Ce-Zr-Y-O复合氧化物固溶体体系,该体系在大气中,1000e、50h的耐久实验后结晶构造稳定,仍保持均相,维持优良并高于Ce-Zr-O 体系的储氧能力。
何洪等人[13]制备了Ce-Zr-O 体系,它是由立方相的固溶体和四方相的固溶体组成,之后将Y3+掺杂入Ce-Zr-O晶格中,发现Y3+提高了晶格氧的活动能力,提高了其储氧能力。
研究还表明,当Ce-Zr-Y-O复合氧化物中的Y含量增至0115mol时则形成均相的固溶体,随着温度增加其氧化物的晶粒尺寸增长较慢,Y还起到了高温条件下稳定固溶体性能的作用。
所以Y3+能有效地进入到Ce-Zr-O体系中,形成三元固溶体,引起原有阳离子配位数的变化,导致晶格缺陷的进一步增加,热稳定性也相应提高[14]。
112镧蒋平平[15]研究了在Ce-Zr-O体系中引入La 后对负载型Pd/Al2O3蜂窝陶瓷催化剂的性能和热稳定性的影响,指出La的存在能促进Ce-Zr-O体系的还原,提高储氧能力,催化剂的热稳定性也有所提高,能有效阻止氧化铝载体的高温相变,从而维持较高的比表面积。
在三效催化活性测试中,La的存在能使CO、烃类HC和NOx的起燃温度均有所降低。
另外实验表明[16],采用溶胶-凝胶法制备的La011Ce016Zr013O2纳米固溶体储氧材料,其中粒径d= 12nm,比表面积S w=14712m2/g。
La011Ce016Zr013O2纳米固溶体储氧材料经1100e焙烧2h后,其粒径仍然维持在36nm,比表面积达到2612m2/g,显示了良好的耐高温老化性能。
在催化活性测试中,该催化剂具有较低的起燃温度和对NO x有更高的催化净化效率,即样品未老化前起燃温度为170e,对NO x的净化效率达到了9210%;样品经1050e老化2h后,起燃温度为240e,NO x的净化效率达到7811%。
其降低起燃温度的主要原因可归结为La与Ce-Zr-O 形成固溶体后,在高温老化后能保持较高的比表面积,改善了催化环境,提高了催化性能[8]。
113钕近期一些研究表明[17],复合相的纳米材料由于激活能比均一相的高,热稳定化温区范围较宽,从而可抑制晶粒的长大。
由此,提出了以附加物质来控制主成分烧结的思想。
即用价态比Ce4+低,离子半径比Ce4+(01101nm)大的Nd3+(01115nm)作为保护层,将这种含Ce、Zr和Nd的复合相纳米材料在高温焙烧,使部分Nd3+进入Ce-Zr-O体系晶格,而另一部分留在粒子外部,从而人为地使Nd3+在Ce-Zr -Nd-O超细粒子间的晶界上形成/偏聚0,使晶界能降低,从而对晶界起到钉扎作用,使晶界的迁移变得困难,晶粒长大得到控制。
借以提高Ce-Zr-Nd -O体系的抗烧结能力,并改善其助催化性能。
另外,由于在Ce-Zr-O体系中掺入少量的Nd2O3后能得到稳定的立方相和四方晶相,Nd2O3和NdZr O在Ce-Zr-O体系上可以高度分散,且经焙烧后,部分Nd进入Ce-Zr-O体系晶格,引起晶格畸变,提高氧空位。
但经过高温老化后,Ce-Zr-Nd -O体系要发生一定程度的烧结,晶化程度增加,晶粒度变大。
所以,如果Nd含量过低,则不能形成保79第5期李岩峰等:铈锆固溶体掺杂改性的研究进展护层,从而不能有效地阻止粒子之间因晶界迁移产生的烧结;如果Nd含量过高,则因为粒子间充满了热稳定性和储氧能力较低的NdO和NdZrO,老化后其比表面积和储氧量将明显下降;在Nd含量适中时,一方面由于部分Nd3+进入Ce-Zr-O晶格,导致产生氧空位,有利于储氧能力的提高;另一方面由于尺寸较大而电荷较低的Nd3+在Ce-Zr-O晶界上形成/偏聚0,有利于晶界能的降低,从而有利于控制晶粒的长大,老化后仍能保持较大的比表面积。
所以掺杂Nd的Ce-Zr-O体系对汽车尾气中CO 和C3H6的氧化及对NO x的还原均有促进作用。
114镨在稀土氧化物中,除了CeO2具有立方结构外,Pr 的氧化物也具有立方结构,Pr4+的离子半径和Ce4+的离子半径非常接近,因而和CeO2很容易形成固溶体。
另外,Pr的氧化物也是+3价和+4价氧化态共存,属于非化学计量化合物,其中存在着大量的氧缺陷。
将Pr掺杂到Ce-Zr-O体系中,以期望能够提高Ce-Zr-O的氧化还原性能,从而增强它的储氧能力。
掺杂Pr的Ce-Zr-O体系比未掺杂Pr的Ce-Zr-O体系有更高的Ce3+/Ce4+比,有更多的晶格缺陷,老化后能维持很高的比表面积,通过加入大量的Pr3+使Ce-Zr-Pr-O表现出很高的储氧能力和很好的热稳定性[18]。
在热力学上,CeO2和Pr6O11的稳定性依次为Ce O2>Pr6O11,因此Pr6O11更容易发生氧化还原循环[19],这对于降低冷启动时催化剂的起燃温度,具有研究价值。
同时掺杂Pr能提高其比表面积,Ce-Zr-O体系中加入Pr不仅可以达到Pr本身在Ce-Zr-O体系表面的高分散,而且500e焙烧时还能够在某种程度上稳定Ce-Zr-O体系的比表面积,但在850e焙烧后,所有样品的比表面均有所下降。
在三元固溶体中Ce4+的还原可能通过与其相关联的氧溢流到Pr3+上来完成,从而使Ce4+更易于还原,其效果是添加少量镨可提高Ce-Zr-O体系中Ce4+与Ce3+氧化还原循环的效率[20]。
实验表明[21],Ce-Zr-Pr-O具有良好的氧化还原性能,颗粒度较小,且具有优良的高温稳定性能。