不同方法制备的CeO2-ZrO2体系结构研究
ZrO2-TiO2-CeO2的制备及其在NH3选择性催化还原NO中的应用
（ｏｌ ｅ ｆ ｈｍｉｒ， ｉ ｕ ｎＵ ｉ ｒｉ， ｈｎ ｄ ６ ０ ６ ， ． ． ｈ ａ Ｃ ｌｇ Ｃ ｅ ｓ ｙ Ｓｃ ａ ｎｖ ｓｙ Ｃ ｅ ｇ ｕ １ ０４ Ｐ Ｒ Ｃ ｉ ） ｅ ｏ ｔ ｈ ｅ ｔ ｎ
ｐ ｏ ｅｔ． ｈ ｒｅｍａｅ ａｓ ｒ ｓｄａ ｕ ｐ ｒｓ ｄｔｅｍｏ ｏｉ ａａｙ ｔ ｗｅｅｐ ｅ ａｅ ｔ ％ ） ０５ ｎ ％ ｒｐ ｒ Ｔ ｅｔ ｅ ｔｒ ｌ ｗｅｅｕｅ ｓｓｐ ｏ ｎ ｌ ｃ ｔｌ ｓｓ ｒ ｒｐ ｄｗｉｌ ｙ ｈ ｉ ｔ ａ ｈ ｎ ｈ ｔ ｒ ｌ１ Ｖ２ ｄ９ ａ （ Ｗ ０３ｏ ｅｅ ｔ ｅｃ ｔｌｔ ｅ ｕ ｔ ｎ（ｃＲ） ｆＮＯ ｔ ｍｍｏ ｅｐ ｅｅ ｃ ｆ ｘ ｅｓｖ ， ｄｔｅｒｓ ｌ ｆ ） ｒｓｌｃ ｖ ａａｙ ｃｒｄ ｃ ｏ ｓ ｆ ｉ ｉ ｉ ｏ ｗｉ ａ ｈ ｍａｉ ｔ ｒｓｎ ｅｏ ｃ ｓｉｅＯ２ａ ｅｕｔ ｏ ｎｈ ｅ ｎ ｈ ｓ ｃ ｔ ｙ ｃａ ｔ ｉ ｈ ｗｅ ａ ｅｃ ｔｌｓ ｓｄＺｒ 一 ｉ 一 ０２ ｓｓｐ ｏ ｉｌｅ ｅ ｌ ０ ％ ＮＯ ｏ ｖ ｒｉｎａ ７ ａａ ｔ ｃ ｖｔ ｓ ｏ ｄｔ ｔ ａａｙｔ ｅ Ｏ２ Ｏ２Ｃｅ ｕ ｐ ｒ ｙｅｄ ｄｎ ａ ｙ １ ０ ｌ ｉ ｉ ｙ ｈ ｔ ｈ ｕ Ｔ ａ ｔ ｒ ｃ ｎ ｅｓｏ ｔ ５ ２
维普资讯
物理化 学学 报（ ｌＨｕｘ ｅ ｕｂ ｏ Ｗｕ ａｕ ｅａ） ｉ Ｘ
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含锆复合氧化物催化剂的制备方法研究进展
含锆复合氧化物催化剂的制备方法研究进展张宏;白英芝;王海彦【摘要】复合氧化物因其优异的物化性能引起研究者的极大兴趣,而含锆的复合氧化物在催化加氢脱硫、加氢脱芳烃、环己酮肟气相Beckmann重排反应、有机污染物脱除等方面应用广泛.文章综述了含锆复合氧化物催化剂的三种主要制备方法(溶胶凝胶法、水热合成法、共沉淀法)以及这三种方法的缺陷与优势,也简要介绍了一些其他的制备方法.【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》【年(卷),期】2019(039)001【总页数】4页(P35-38)【关键词】ZrO2;复合氧化物;制备方法;应用【作者】张宏;白英芝;王海彦【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛 266555;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛 266555【正文语种】中文【中图分类】TQ426.64液体酸催化剂因成本较低、使用方便普遍用于化工生产。
但在环境问题日益受到广泛重视的今天，其具有腐蚀设备、副反应多、选择性差等缺点，无法满足清洁能源及绿色化工等需要。
寻找具有优异性能的替代品成为研究者们关注的热点。
ZrO2复合氧化物作为一种新型材料现已广泛应用于加氢脱硫、加氢脱芳烃、煤和石油的燃烧催化、环保、光催化分解水制氢等方面。
由于ZrO2具有高熔点、氧化性、还原性、使用温度高等优点[1]，且同时具有氧化、还原性，在催化、高温耐火材料等方面体现优异性能而备受关注。
单一ZrO2已不能满足使用需求，因此，性能优良、适宜比表面积和孔道结构的ZrO2复合氧化物的合成是其应用和研究发展的必然趋势[2-4]。
含锆复合氧化物催化剂不仅可以增大氧化物比表面积、热稳定性，还能提高催化性能[5]。
因此，ZrO2作为催化剂展示出相当广泛的应用前景，具有理论研究价值。
CuO—CeO2-ZrO2催化剂制备及其对CO选择性氧化性能的研究
３２ ６
Ｃ Ｏ—Ｃ Ｏ 一 ｒ 催化 剂制 备及 其对 Ｃ ｕ ｅ ： ＺＯ Ｏ选 择性 氧化 性能 的研 究
２０ ０８
Ｃ ： ５ ， Ｏ １ ， ｅ作 为 平 衡 气 。 反 应 温 度 为 Ｏ ２％ Ｃ ％ Ｈ ８￣ ０Ｃ～２０Ｃ。氧气 的流 量 以 ＝２ 。 Ｐ 。 示 ， ２￣ Ｐ， 。表 ／ 本 实验 中取 ＝ 。采用 Ｈ ６ ２ ３ Ｐ ８ ０气 相色谱 仪在 线分 析 反应前 后气 体 的组成 。 催 化剂 的性 能通 过 Ｃ 的转 化率 （ ） Ｏ Ｘ 。 和选 择
质 子 交换 膜 燃 料 电池 （ Ｅ （ 是 最 有 发 展 前 Ｐ ＭＦ ） ￣ 景 的机 动车 动力 源 之一 ， 它所 使 用 的氢 气 主 要 是 烃
催 化 剂 的形 貌 和 ｃ ｕ物 种 在 载 体 上 的分 散 度 不 同 ，
导 致催 化性 能也 不 同 。本 文 采用 了柠 檬酸 溶胶 一凝
控 制 在 １ ０Ｘ１ 以 下 。 ０ ０
ｌ 实验部分
１ １ 催 化剂 的制 备 ． 分 别 配 制 ０ ２ Ｍ 的 ｃ （ Ｏ ） ， ｅ Ｎ ， ｒ ． ｕ Ｎ ： ｃ （ Ｏ ） ｚ （Ｏ） Ｎ ， 溶液 ， Ｃ ： ｅ Ｚ ＝１ ９ １ 摩尔 比率 ） 按 ｕＣ ：ｒ ： ： （ 混合 均匀后 ， ８ ￣ 浴 加 热 并 不 断 搅 拌 下 ， 滴 加 入 在 ０Ｃ水 逐 浓 度 为 ０ ５ Ｍ 的柠檬 酸溶 液 ， 氨水调 节 ｐ ． 用 Ｈ值 至 ９
类（ 甲烷 、 油等 ） 醇 类 （ 汽 及 甲醇 、 乙醇 等 ） 过 重 整 经
制 得 。 目前 ， 过 甲 醇 重 整 实 现 车 载 制 氢 的 技 术 已 通
胶 法制 备 Ｃ Ｏ—Ｃ Ｏ Ｚ Ｏ 催 化 剂 ， 讨 了 不 同制 ｕ ｅ 一 ｒ 探
含铈固体超强酸SO4 2—／ZrO2—CeO2催化合成乙酸丁酯的研究
实验 法考 察 了催化 合 成 乙酸 丁 酯反 应 的条 件 。对 酯
化产 品进 行 了 Ｉ Ｒ等 分 析 。
１ 实验
１ １ 试 剂及 仪 器 ． 冰 醋 酸 、 丁 醇 、 ｒ １ ・８ Ｏ、 ｅ Ｎ ） 正 ｚ ＯＣ 。 Ｈ。 Ｃ （ Ｏ。。・ １ Ｈ。 均 为分 析 纯 ， 硫 酸 、 水等 为化 学纯 。 Ｏ Ｏ 浓 氨
Ｚ ＷＡ—Ｊ型 阿 贝折 光仪 （ 海 光 学 仪 器 厂 ） 气 上 ；
出现 第一滴 回流液 时 开 始记 时 。 回流温 度 下反 应 ， 反
应进 行 至分 出的 水层 不再 增 加 为 止 。 应结 束 后 ， 反 待 反 应 体 系冷 至 室 温 ， 用玻 璃 砂 芯 漏 斗 分 离 催 化 剂 与 反 应混 合 液 。用 ＧＣ一９ 型 气 相 色谱 仪分 析 产物 组 Ａ 成 ， 得 醋酸 酯化 率 。 求
用 电子 仪 表 厂 ） 马 弗 炉 （ ＸＩ ， 市 实 验 电炉 厂 ） ； Ｓ ３呼 ；
收 稿 日期 ； Ｏ １ １ 一 ５ ２ Ｏ ． ｏ１ 基金项 目： 内蒙 古 工 业 大 学 基 金 项 目
作 者 简 介 ： 秀兰 （ ９ ８） 女 ， 崔 １ ５ 一 ， 内蒙 古 人 ， 蒙 古 工 业 大 学 副 教 授 ， 表 论文 ２ 内 发 ｏ余 篇 ， 要 从 事 精 细 化 工 产 品 的 开 发 研 究 。 主
法 对 影 响 反 应 的 因 素 进 行 了 考 察 。 果 表 明 ： 佳 反 应 条 件 为 ｎ 醇 ）： （ ） ２： ， 化 剂 用 量 为 反 应 混 合 物 总 量 结 最 （ ｎ酸 一 １催
的 １ ５ （ 量 分 数 ）反 应 时 间 为 ３ ， 化 率 可 达 ９ ． 。 ． 质 ， ｈ酯 ２６
复合氧化物催化剂及其制备方法
复合氧化物催化剂及其制备方法复合氧化物催化剂是由两种或多种金属氧化物组成的催化剂，具有较好的催化性能和稳定性。
它在催化反应中发挥关键作用，广泛应用于环境保护、能源转化、化工生产等领域。
本文将介绍几种常见的复合氧化物催化剂及其制备方法。
一、Cu/ZnO/Al2O3催化剂Cu/ZnO/Al2O3催化剂是一种用于低温CO氧化反应的重要催化剂，在甲醛、甲烷、乙烷等有机废气的净化处理中有广泛应用。
它由CuO、ZnO 和Al2O3三种组分组成，在制备过程中可以采用浸渍法、共沉淀法、共焙烧法等方法。
浸渍法是一种常用的制备方法。
首先将载体氧化铝（Al2O3）浸入金属铜（Cu）和金属锌（Zn）的溶液中，然后在恒温下蒸发溶液，使金属溶液中的浓缩物质在载体表面沉积。
最后，将样品在空气中焙烧，得到Cu/ZnO/Al2O3催化剂。
二、Fe2O3/TiO2催化剂Fe2O3/TiO2催化剂是一种用于光催化水分解制氢的催化剂。
它由氧化铁（Fe2O3）和二氧化钛（TiO2）两种组分组成。
制备方法可以采用共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等。
共沉淀法是一种简单有效的制备方法。
首先将氯化钛（TiCl4）和硝酸铁（Fe(NO3)3）的溶液混合，加入氨水进行沉淀反应，得到Fe2O3/TiO2前驱体。
然后，将前驱体在高温条件下煅烧，得到Fe2O3/TiO2催化剂。
三、CeO2-ZrO2催化剂CeO2-ZrO2催化剂是一种重要的氧化物催化剂，具有很高的氧存储能力和氧化还原性能，在汽车尾气净化、丙烯酸催化氧化等方面有广泛应用。
它由二氧化锆（ZrO2）和氧化铈（CeO2）两种组分组成。
制备方法可以采用共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等。
共沉淀法是一种常用的制备方法。
首先将硝酸铈（Ce(NO3)3）和硝酸锆（Zr(NO3)4）的溶液混合，加入氨水进行沉淀反应，得到CeO2-ZrO2前驱体。
然后，将前驱体在高温条件下煅烧，得到CeO2-ZrO2催化剂。
综上所述，复合氧化物催化剂是一类具有良好催化性能和稳定性的催化剂，在实际应用中具有广泛的应用前景。
《CeO2、ZrO2载体负载镍铁合金催化剂及甲烷干重整性能》范文
《CeO2、ZrO2载体负载镍铁合金催化剂及甲烷干重整性能》篇一一、引言近年来，甲烷的干重整技术已成为能源领域研究的热点。
该技术利用甲烷与二氧化碳在高温、高压条件下进行反应，生成合成气（CO和H2的混合物），进而可以用于制备各种化工产品。
在甲烷干重整过程中，催化剂的活性和稳定性是决定整个反应效率的关键因素。
本论文将研究CeO2、ZrO2作为载体负载的镍铁合金催化剂，并探讨其甲烷干重整性能。
二、CeO2、ZrO2载体的特性1. CeO2载体：CeO2具有较高的储氧能力和良好的氧化还原性能，可以有效地促进催化剂的活性。
2. ZrO2载体：ZrO2具有较高的热稳定性和化学稳定性，能够提高催化剂的耐热性能和抗中毒能力。
三、镍铁合金催化剂的制备本实验采用浸渍法将镍铁合金负载于CeO2和ZrO2载体上，制备出两种不同的催化剂。
通过控制浸渍时间、温度和浓度等条件，调节催化剂的组成和结构。
四、催化剂的表征利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等手段对催化剂进行表征。
XRD可以确定催化剂的晶体结构和相组成，TEM则可以观察催化剂的形貌和颗粒大小。
五、甲烷干重整性能测试在固定床反应器中进行甲烷干重整反应，分别测试CeO2负载镍铁合金催化剂和ZrO2负载镍铁合金催化剂的性能。
通过改变反应温度、空速等条件，考察催化剂的活性和稳定性。
六、结果与讨论1. 活性比较：在相同的反应条件下，ZrO2负载的镍铁合金催化剂表现出更高的活性，其起始反应温度较低，且在高温下仍能保持较高的反应速率。
2. 稳定性分析：ZrO2载体的热稳定性和化学稳定性使得ZrO2负载的催化剂具有更好的稳定性，能够在长时间运行中保持较高的活性。
3. 产物分析：甲烷干重整反应主要生成合成气（CO和H2），通过气相色谱分析可知，ZrO2负载的催化剂在反应过程中能够更好地控制CO和H2的比例，使其更接近于理论值。
4. 载体作用：CeO2和ZrO2作为载体在反应中起到了重要作用。
二氧化锆的制备及其性能检测
摘要本文简要介绍目前二氧化锆的制备方法（共沉淀法、溶胶—凝胶法、喷雾热解法、金属有机物水解法、水热法、反向胶团法等），主要以水热法为例,详细介绍其制备过程及步骤，并检测制得二氧化锆的各项性能（红外、XRD)。
本文采用水热法制备氧化钇稳定氧化锆（YSZ ）纳米粉术，以Zr 4+和Y 3+的氢氧化物为热前驱体，氢氧化钾和碳酸钾作矿化剂，研究水热处理温度、PH 值和矿化剂浓度对水热合成纳米氧化锆晶型结构的影响。
实验的各项性能结果表明:高的反应温度有利于立方氧化锆的生成,矿化剂的加入对合成产物晶化度和晶粒大小有显著的影响，体系pH 值会影响水热前驱体的结构,进而影响水热合成纳米氧化锆的晶型.在Y 2O 3 掺杂量比较大的时候,PH 值的变化对氧化锆晶型的影响不明显，晶型由掺杂量决定。
在本文中还附有二氧化锆制备步骤及其性能检测的各种实验数据，用到的实验仪器，可操作性强，从而为制备粒度和晶型可控的纳米二氧化锆粉末提供实验依据.关键词： 二氧化锆 制备方法 水热法 性能检测Title Preparation and properties of zirconium dioxide detectionAbstractThis paper introduces the preparation methods of the present zirconia（Coprecipitation、Sol - gel method、Spray pyrolysis、Hydrolysis of metal organic、Hydrothermal、Reverse micelles and so on）. Case Study of the main hydrothermal. Details of their preparation process and steps，and detection system was the performance of zirconia （XRD). In this paper, hydrothermal yttria stabilized zirconia nano—powder technique to Zr4+ and Y3+in the hydroxide precursor for the heat，potassium hydroxide and potassium carbonate as a mineralizer of hydrothermal treatment temperature，PH value and mineralizer concentration on the hydrothermal synthesis of nano-zirconia crystal structure。
苯胺与二氧化碳、甲醇反应一步合成苯氨基甲酸甲酯的研究
苯胺与二氧化碳、甲醇反应一步合成苯氨基甲酸甲酯的研究王哲凯;冯磊;王海鸥;赵茜;胥欢欢;袁烨;李芳;王延吉【摘要】合成以CeO2-ZrO2为催化剂,利用温室气体CO2和价廉的甲醇为原料,4A分子筛为脱水剂研究了苯氨基甲酸甲酯(MPC)的合成.考察了n(Ce)∶n(Zr)对CeO2-ZrO2催化剂活性的影响,当n(Ce)∶n(Zr)=2∶1时,CeO2-ZrO2具有良好的催化活性.考察了反应条件对合成MPC的影响,当反应温度为160℃、反应时间为8h、n(苯胺)∶n(甲醇)=1∶100(苯胺0.46 mL)、m(CeO2-ZrO2)∶m(苯胺)=0.43、CO2反应初始反应压力为4.0 MPa时,苯胺的转化率为7.8％,MPC的选择性为66.7％.【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2015(032)003【总页数】5页(P61-65)【关键词】二氧化碳;苯胺;甲醇;苯氨基甲酸甲酯;二氧化铈/二氧化锆【作者】王哲凯;冯磊;王海鸥;赵茜;胥欢欢;袁烨;李芳;王延吉【作者单位】河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130【正文语种】中文【中图分类】TQ245.2+4CO2是产生“温室效应”的主要气体，由于CO2排放所引起的全球气候变暖问题已经引起了人们的担忧。
通过化学方法将CO2资源化，既可消除CO2对生态环境的影响，又可将廉价的碳资源转化成具有高附加值的化工产品［1-2］。
氧化锆的制备方法及性能
引起的，比如表面缺陷和氧空位。因为纳米氧化锆样品颗粒的高 表面区域，大量的表面缺陷存在于合成的纳米氧化锆的表面。
结论
微波辅助法已经成功的被应用于制备超细 聚合稳定的纳米四方氧化锆的晶粒粉。合 成的四方氧化锆颗粒的光致发光性能已经 被观察和研究。微波法迅速，简单和节能， 并且这种方法能够简单的用于制备其它的 氧化物纳米晶粒。
简介
从技术的角度看，氧化锆材料由于其卓越的电 性能和机械性能而成为一种很有吸引力的材料。目 前，氧化锆基本性能研究 的一个重要课题是：如何 在室温下保持四方晶相。
纯氧化锆有三种同质异形体：单斜相，四方相 和立方相。室温下，单斜相是稳定性的，当温度达 到1170 ℃时，单斜相转变为四方相。在2370℃时， 四方相转变为立方相。立方相具有萤石型结构，而 四方相和单斜相具有相同的结构。
图３为微波法合成氧化锆的紫外 －可见光吸收谱
图４a表示的是波长为254nm的激发光致发光谱，在402nm， 420nm，459nm分别能观察三个荧光发射。图４b的光致发光光谱 是在波长为412nm的激发下得到的，在608nm处有个最强峰，在 530nm处有一个弱的半峰。尽管详尽的纳米氧化锆的光致发光机
图1.a)350 ℃和b)600 ℃下煅烧得到的纳米晶ZrO2-15mol％CeO2粉体的衍射图
氨基乙酸/金属比例为5。两衍射图中都没有单斜相，因为在 衍射图中不存在位于2θ=28.2度和2θ=31.5度的最强峰。可以通 过检查小峰把四方相从立方相辨别出来，这些小峰与理想萤 石结构中的非反映面相对应，其中（112）面是最强的，还有 其它几个峰，例如（200）/（002），（113）/（311）和 （400）/（004）。从衍射图1b中可以看到两种效应是很明显 的。
复方氧化锆结构
复方氧化锆结构
1. 简介
氧化锆（ZrO2）是一种高性能陶瓷材料，因其良好的机械性能、
化学稳定性、热稳定性和电学特性而被广泛应用。
复方氧化锆是一种
由不同材料组成的氧化锆复合材料，其结构更为复杂，性能更加出色。
下面将详细介绍复方氧化锆的结构。
2. 组成
复方氧化锆由氧化锆和其他一些材料组成，如钙、镁、铝、硅等。
不同组成的复方氧化锆具有不同的性能优点，可应用于不同的领域。
3. 结构
复方氧化锆的结构比氧化锆更为复杂，可以根据其组成元素的不
同分为以下几种：
3.1 晶体结构
复方氧化锆一般为立方晶系，其中石榴石型结构(ZrO2)和正交晶
型(Y2O3)是常见的两种结构，两者可混合形成不同的结构。
3.2 晶格缺陷
由于复方氧化锆中的杂质元素或氧化物含量较高，其晶格中常存
在一些缺陷，如点缺陷、位错、面缺陷等，这些缺陷使复方氧化锆的
性质更具多样性。
3.3 物相变
复方氧化锆可与其他材料形成不同的物相结构，如氧化锆和氧化铈合成的氧化铈氧化锆混合物（CeO2-ZrO2）具有良好的氧离子导电性能和催化活性等。
4. 应用
复方氧化锆由于其结构更复杂，性能更加出色，所以在各个领域都有广泛的应用。
在催化、电池、传感器等领域，常常采用复方氧化锆作为材料基础，制成高性能材料，满足不同领域的需求。
5. 总结
复方氧化锆的结构很复杂，包含了多种元素和化合物，不同结构和不同组分的复合材料具有不同的性能和功能。
由于其出色的性能表现，复方氧化锆在未来的科技研究和工程应用中，将继续扮演着非常重要的角色。
固体超强酸S2O8 2-／ZrO2-CeO2催化剂的结构与性能表征
镜（ 日本 Ｅ立 公 司 ） ｔ ，样 品 在 无 水 乙 醇 中 经超 声 波
级 的 固 体 超 强 酸 催 化 剂 Ｓｏ 一ＺＯ ，其 酸 性 比 ： ８／ｒ ２
ｓ ；／ｒ ；但 悠 梦 采 用 ｓ０ ～为浸 渍 液 制 备 ０ 一ｚ（ 强 ） ｉ 了催化剂 ￥０一ＺＯ ．１ ， 别用 于合 成 ４种 缩 ２；／ｒ Ａ ，分 Ｏ
醛和对 羟基苯 甲酸 乙酯 ， 均有较 好 的催 化活性 。许
分 散 处 理 ； Ｓ Ａ ０ Ｐ 综 合 热 分 析 仪 （ 国 Ｔ ４９Ｃ 德 Ｎ Ｔ Ｓ Ｈ公 司 ） 样 品重量 １ Ｅ ＺＣ ， ０—１ ｇ ２ｍ ，高 纯氮 载 气 流速 ６ ｌｍ ｎ 程 序升 温速率 １ ｍｉ一升 ０ｍ ・ ｉ ～， Ｏｏ Ｃ・ ｎ 温 范 围从 室温 到 １０ ０ ０℃。
流 失 ；当焙 烧 温 度高 于 ５０ ℃时 ， 系 内部 有 四方 相 Ｃｏｌ ｒ８０ 固 溶体 形 成 ， 佳 焙 烧 温 度 为 ６ ０℃ 。在 ｎ（ 酸 ） ｎ（ 丁 醇 ） ． ：． ， ０ 体 ｅ Ｚｏ４ ２ ６ 最 ０ 乳 ： 正 ＝１０３ ０
（２ ２ ／ｒ 一ｅ ２ ＝１ ．％，反应温度 １５ｑ 反应时间 ２０ｈ的条件下 ，ｓ０ 一ＺＯ 一 ｅ ２ ｓｏ 一ＺＯ２ Ｏ ） ２Ｏ Ｃ ４ Ｃ， ． ２ ８ ／ｒ２Ｃ Ｏ 催化剂对乳酸的酯化率达 ９ ．％。 ２ ６６
取 ４ ． ０ ８ｇ
Ｓｈ ｏｎ等Ｈ。 了 ｃ 对 Ｓ ｊ／ｒ 。 研究 ｅ Ｏ 一ＺＯ 固体超 强 酸 的影
响， 发现 ：当引 入适 量 的 Ｃ （ Ｏ ） 助 于稳 定 样 ｅ Ｓ 有
Ｚ （ Ｏ ）・Ｈ ０和 ２ １ ｅ Ｎ ３３６ ２ 于 ５ ０ ｒＮ ３ ５ ２ ．７ｇＣ （ Ｏ ）・Ｈ ０溶 ０ ｍ 的蒸馏 水 中 ，配成 混 合 溶 液 。在 磁 力 搅拌 下 缓 ｌ 慢滴加 到过 量 的 ４ ｔ ｌ Ｌ ｏ ・ 氨 水 溶 液 中 ，调 节 ｐ ｏ Ｈ
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。
稀土复合固体超强酸SO4 2-／ZrO2-CeO2催化合成食用香料乳酸乙酯的研究
关键词 稀 土 复合 固体 超 强 酸 Ｓ ／ ｒ Ｃ Ｏ ， 酸 乙酯 ， 化 ， 化 反 应 Ｏ ＺＯ 一 ｅ 乳 催 酯
乳 酸乙酯 为无 色透 明的液 体 ， 有 特 殊 的水 果 、 具
的 制 备 在 室 温 下 ， ２ ｒ Ｃ ２・ Ｈ：） １ ７ ｅ 将 ５ｇ Ｚ Ｏ Ｉ ８ （ 和 ． ５ｇＣ
（ ＮＯ。。・ ０ Ｏ溶 于 ５ ０ｍＬ水 中 ， 成混合 溶 液 。 ） １ Ｈ。 ０ 配
滴 加 ０ ５ｍｏ／ 氨 水 进 行 沉 淀 ， ｐ ～ ９ 抽 滤 ， ． ｌＩ 的 至 Ｈ８ ，
采 用 Ｈ Ｓ 酸 催 化 法 ， 方 法 存 在 反 应 时 间 长 、 率 Ｏ 该 产
Ｊ ８一 Ｚ Ｏ１型磁力 搅拌 器 （ 州通 用 电子 仪 表 厂 ） Ｓ Ｉ 杭 ，Ｘ 一 ３ 型马弗 炉 （ 内蒙 古 自治 区呼 和 浩 特 市 实验 电 炉厂 ） ， Ｓ －Ｉ ＨＢ Ｉ 型循环 水真 空 泵 （ 海豫 康科 教 仪 器 设备 有 Ｉ 上 限公 司） 常规有 机合成 仪器 。 及 １ 稀土 复合 固体超 强酸 Ｓ ４ ／ ｒ ：Ｃ Ｏ 催化 剂 ．２ Ｏ ｚｏ 一ｅ ： ２ －
催 化合 成乳 酸乙酯 的影响 条件 。结果表 明 ， 适宜条 在
Ｈ： Ｏ 按 １ ５ｍＩ ｇ的用 量浸 渍 上 述混 合 物 １０ ｈ ｓ ． ／ ． ，
过 滤 ， １ ０ 下 干 燥 １ ０ｈ， 后 在 ６ ０ 下 继 续 焙 在 ０℃ ． 而 ０℃
烧 ３ ０ｈ得相 应 的稀 土 复 合 固体 超强 酸催 化 剂—— ．
酸（ 其是 Ｓ ／ Ｏ 尤 Ｏ Ｍ 型 ） 一 类 目前备 受关 注 的 是
CeO2-ZrO2固相溶液的制备和贮氧能力的研究
Ｃ Ｏ２ ｒ 固相溶液 的制备和贮氧 能 力的研 究 ｅ 一 Ｏ２ Ｚ
袁 文辉 罗仡 科
华南理工大学化工学院广 东省绿 色化学品技术重点实验 室，广州 ５ ０４ １６０
摘要：二氧化铈 （ ｅ ）是优 良的催化 剂和催化 剂促进 剂，通过 引入二 氧化锆 （ｒ ２ Ｃ Ｏ２ Ｚ Ｏ ）可以提 高其热稳定性及贮氧 能力。研究 以硝 ￣４ （ ）和氯氧锆为原料 ，用均相沉淀 法制备 ｃ ０ ．ｒ ５Ｉ Ｖ ｅ ２ Ｏ２ Ｚ
固相溶液。用 ｘ光衍射 （ Ⅺ ） 、差热． 热重分析 （ Ｓ Ｔ Ａ） Ｅ Ｄ Ｃ．Ｇ 、Ｂ Ｔ测定法和贮氧能力测定法
对制备的 ｃ ０ ．ｒ 进行 了表征 。 Ｅ ｅ ２ Ｏ２ Ｚ Ｂ Ｔ测定制备的样 品比表 面积可 达 １４ ２ ； Ｒ １ ｍ ／ Ｘ Ｄ结 果表 明， ｇ
均相沉淀法制备样 品具有 萤石结构 ， ｅＺ 为 ３ １ ４ ０Ｃ时即可制备 出 Ｃ ｏ５ｒ２ ２ ８ ０Ｃ时， Ｃ ／ｒ ：， ５ ＂ ｅ＿Ｚｏ５ ， ０ ＂ ７ ．０
室温 下 ，将 Ｃ （ ３ 和水 加入 配有 温度 计和 冷凝 管 回流 的三 口烧瓶 ，调节溶 液 的 ｐ ｅＮＯ ） ４ Ｈ 为 ０３ ，水解 过程 中 ，控制 【 】Ｃ Ⅳ ． ４ Ｈ＋ 【ｅ 】的摩 尔 比为 ２１ 。在 １０Ｃ下 回流 ４ ，强烈 搅拌 ， ／ ． ４ ０￣ ｈ 将获 得的黄 色沉 淀过 滤 并在 ４ ℃下 干燥 ２ ，得 Ｃ Ｏ 。 ０ ｄ ｅ ２
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离子 交换 与 吸 附 ， ０ ７ ２ （）３ ２－ ２ ２ ０ ， ３４： ２ ３ ９
１ ０Ｎ ＸＣＨＡＮＧＥ ＡＮＤ Ｅ ＡＤＳ ０Ｒ ｎ ＯＮ
文章编号：１ ０ ．４ ３２ ０ ）４０ ２ －８ ０ １５ ９ （０ ７０ ．３ ２０
采用不同方法制备CeO_2超细粒子__溶胶_凝胶法
南京大学学报(自然科学)第35卷第4期1999年7月 JOU RNAL OF NANJING U NIVERSIT Y(NAT URAL SCIENCES)Vol.35,No.4Jul.,1999采用不同方法制备CeO2超细粒子溶胶 凝胶法侯文华 徐 林 邱金恒 郭灿雄 陈立刚 颜其洁(南京大学化学系,210093,南京)摘 要 采用以柠檬酸为配体的溶胶 凝胶法制备了CeO2超细粒子.考察了不同制备条件(金属离子与配体的摩尔比、反应温度、pH、凝胶烘干温度、焙烧温度及时间)对粒子的影响,获得了最佳的制备条件:金属离子与配体的摩尔比为1:3、反应温度为65!、pH<0(未调)、凝胶烘干温度为65!、320!焙烧温度2h.并在该条件下成功地制得了均匀分散的CeO2超细粒子(平均粒径为10nm,比表面为57m2/g).关键词 溶胶 凝胶法,CeO2,超细粒子分类号 O643.320 前 言众所周知,超细粒子具有独特的物理和化学性质.自20世纪30年代日本的上田良二教授首次成功地制备了超细Zn粉以来,这方面的研究受到了人们的广泛重视,特别是从20世纪80年代以来得到了飞速发展,并形成了一门新的学科 纳米材料科学.[1]我国是含稀土元素丰富的国家,CeO2作为一种重要的催化剂(或助剂)和催化剂载体,均具有独特的性质[2,3].由于超细粒子的比表面积大、化学活性高,若能制得CeO2超细粒子,则其催化性能一定会有明显的改变.有关CeO2超细粒子的制备,前人曾有过零星的报导[4~6],但都缺乏系统研究,尤其是细致地考察各种反应条件的影响.我们在前人研究的基础上,采用3种不同的方法(溶胶 凝胶法、冰冻脱水法和尿素水解法)来制备CeO2超细粒子,并系统地考察了各种制备条件的影响,获得了一些有意义的研究结果.本文首先报导溶胶 凝胶法制备CeO2超细粒子的研究结果,有关冰冻脱水法和尿素水解法制备CeO2超细粒子的研究结果则将在下文报道.攀登项目资助课题(No:85-06Nms)收稿日期:1997-05-15第一作者简介:侯文华,男,1966年6月生,副教授,物理化学专业,已发表∀氧化硅柱层状钛铌酸盐的制备#等论文1 实验部分1.1 制备 配制浓度为1mol/L 的Ce(NO 3)3水溶液,加入一定量的柠檬酸,然后在不同温度和pH 下反应∃成胶∃烘干∃焙烧.1.2 表征 样品的X 射线衍射(XRD)谱图在日产岛津XD 3A 型X 射线衍射仪上测定(Cu 靶,Ni 滤波片).样品的透射电镜(TEM)照片则在JEM 100s 透射电镜仪上拍摄,样品研细后用蒸馏水制成悬浮液,超声分散30min.差热分析在Rigaku 热分析仪上进行,升温速率为10!/m in, Al 2O 3作参比.样品的BET 比表面在美国M icromeritics ASAP 2000型比表面及孔径分布测定仪上测试,测试前样品先在300!抽脱活化4h.2 结果与讨论目前合成超细粒子的方法有多种[1],其中溶胶 凝胶法由于制备出的超细粒子具有高纯、均匀及低温反应的优点而倍受人们青睐.它的主要步骤为原料的水解聚合∃凝胶的形成∃凝胶的干燥∃凝胶的热分解.采用溶胶 凝胶法制备超细均分散粒子受到配体种类、金属与配体的摩尔比、pH 、凝胶形成温度、焙烧温度等诸多因素的影响.2.1 金属与配体摩尔比的影响表1 金属与配体摩尔比对制备C eO 2超细粒子的影响aTable 1 Effect of molar ratio of Ce 3+and citric acid on the preparation of ultrafine C eO 2particlesCe 3+成胶时间(h)平均粒径(nm)b 粒子状态b 比表面(m 2/g)1:1367不均匀、聚集931:2309较均匀、分散671:32410均匀、分散好571:41613均匀、分散好51a 其它制备条件为:pH<0(未调),65!反应,65!烘干,320!焙烧2h.b 由T EM 照片得出.表2 初始溶液的pH 值对制备CeO 2超细粒子的影响aTable 2Effect of pH value on the preparation of ultraf ine CeO 2particles pH能否成胶粒子状态b 平均粒径(nm)b <0(未调)能均匀、分散好100.2能不均匀、块状和小点1000.4能不均匀、块状>2000.9不能不均匀、各种形态>200 a 其它制备条件为:Ce 3+/cit=1:3,65!反应,65!烘干,320!焙烧2h.b 由T EM 照片得出.表1总结了实验中采用不同的金属与配体摩尔比(Ce 3+/cit)所得CeO 2超细粒子的基本物性.从该表可知,当Ce 3+/cit=1:1时所得CeO 2平均粒径最小(7nm),但分散不均匀、聚集.当配体比例逐渐增大时,所得CeO 2的平均粒径逐渐增大(与此相反,比表面则逐渐降低),但分散变得均匀.从表1还可以看出,随着柠檬酸加入量的增多,成胶时间逐渐变短,表明柠檬酸的加入有利于成胶,这主要是由于凝胶的形成是水解聚合的过程,而柠檬酸是多齿配体,有利于聚合反应.但柠檬酸的过多加入导致凝胶中游离柠檬酸增多,不利于最终的焙%487%第4期 侯文华等:采用不同方法制备CeO 2超细粒子&烧分解以获得CeO 2超细粒子.我们选用Ce 3+/cit=1:3作为最佳的投料摩尔比.2.2 pH 的影响 表2总结了初始溶液pH 对制备CeO 2超细粒子的影响.当pH <0时,溶液成胶性能良好,且最终经焙烧分解可得到均匀分散的CeO 2超细粒子.当pH 增至0.2~0.4时,虽也能成胶,但所得CeO 2粒子的粒径明显增大,且分散不均匀、易成块状.当pH =0.9时已不能成胶,而是直接形成沉淀.我们认为成胶过程可表示如下(式中A 代表柠檬酸根):CeA 3+H 2O ∃Ce(OH)A 2+HA(1)Ce(OH )A 2+CeA 3∃A 2CeOCeA 2+HA(2)Ce(OH )A 2+Ce(OH)A 2∃A 2CeOCeA 2+H 2O随着pH 的逐渐增大,由于柠檬酸是弱酸,促使反应(1)的水解及反应(2)的聚合平衡右移,使反应不断加快,从而造成溶液中反应不均匀,溶液局部浓度过高,空间交联度低,不易形成均匀的网状结构[7、8].当大到一定程度时,会直接形成沉淀.图1 干凝胶的差热分析曲线Fig.1 DTA curve of xerog el a-as pr epar ed,b-250!,c-320!,d-400!,e-500!,f-600!图2 干凝胶经不同温度焙烧2h 后所得样品的XRD 谱图Fig.2 XRD patterns of xerogel calcinated in airfor 2h at diff erent temperatures2.3 反应温度的影响 实验中考察了4个不同反应温度(55!,65!,75!和85!)下溶液的成胶性能及最终所得CeO 2的形态.发现在55!和65!下反应溶液的成胶性能良好,且最终都可得均匀分散的CeO 2超细粒子.75!条件下反应溶液虽也能成胶,但最终所得CeO 2超细粒子分散不如低温下均匀,易成块状.而在85!反应只能得到沉淀,得不到凝胶.这一方面可能与温度升高使反应速率提高而导致反应不均匀性,另一方面也可能与高温传热不均匀有关.考虑到55!反应所需时间较长,我们采用65!为最佳反应温度.2.4 凝胶烘干温度的影响 从凝胶经不同温度烘干后的TEM 照片中可以看出,65!缓慢%488% 南京大学学报(自然科学) 第35卷烘干得到的干凝胶具有较为疏松的网状结构,而130!快速烘干后得到的干凝胶则较为致密.从凝胶经不同温度烘干后所得干凝胶在空气中320!焙烧2h 后所得CeO 2粒子的T EM 照片中可以看出,低温缓慢烘干所得干凝胶经焙烧后可得到均匀且全散性好的CeO 2超细粒子,而高温快速烘干所得干凝胶经焙烧后只得到形态不一的CeO 2粒子.这说明低温干燥有利.2.5 焙烧温度及时间的影响 差热分析结果(见图1)表明:由Ce 3+/cit =1:3,pH <0(未调),65!反应成胶,65!缓慢烘干所得干凝胶在135!和270!各有一个放热失重峰,前者可能对应于干凝胶中HNO 3的分解,而后者则对应于柠檬酸配体的分解.从干凝胶经不同温度焙烧2h 后所得样品的TEM 照片中可知,250!焙烧后的样品由小点及大量块状固体组成,电子衍射表明块状物为无定型,表明250!焙烧后样品尚未分解完全形成晶相CeO 2超细粒子.而320!焙烧后形成了均匀分散的CeO 2超细粒子.500!粒子开始团聚,800!则已明显烧结.图2给出了干凝胶经不同温度处理后所得样品的XRD 谱图,从图中可以看出,250!焙烧导致HNO 3和有机物的部分分解,样品中出现了CeO 2的特征衍射峰.随着焙烧温度的进一步提高,CeO 2特征衍射峰的强度明显增加,表现CeO 2结晶度的提高.表3列出了不同温度焙烧2h 后所得样品的平均粒径和比表面.可以看出,焙烧温度过低(250!)和过高(800!)均得不到理想的CeO 2超细粒子.实验中还用T EM 考察了样品在同一温度(320!)焙烧不同时间后所得CeO 2粒子的形态.结果发现:焙烧2h 后为均匀分散CeO 2超细粒子,8h 后开始聚集,12h 后明显聚集成块.表3 干凝胶在不同温度焙烧2h 后所得样品的平均粒径和比表面aTable 3 The mean diam eter and BET specif ic surface area of CeO 2particles obtained by calcinating xerogel in air for 2h at different temperatures焙烧温度(!)250320400500600800平均粒径(nm)b10010102030200比表面(m 2/g)97575442398 a 其它制备条件为:Ce 3+/cit=1:3,pH<0(未调),65!反应,65!烘干.b 由T EM 照片得出.3 结 论综上所述,采用以柠檬酸为配体的溶胶 凝胶法制备CeO 2超细粒子的最佳条件应为:Ce 3+与柠檬酸的摩尔比为1:3、反应温度为65!、pH<0(未调)、凝胶烘干温度为65!、320!焙烧温度2h.在该条件下可以成功地制得均匀分散的CeO 2超细粒子(平均粒径为10nm,比表面为57m 2/g).参 考 文 献1 郭永,巩雄,杨宏秀.纳米微粒的制备方法及其进展.化学通报,1996(3):1~42 董林.离子化合物与氧化物载体间的相互作用,[博士学位论文].南京:南京大学,1995年9月3 Arai T ,M aruy a K ,Domen K ,et al .Selective and Direct For mation of Ethane fr om CO and H 2ov er I n 2O 3-Y 2O 3,-L a 2O 3,and-CeO 2Catalysts.J Chem Soc Chem Commun,1987.1757~1758%489%第4期 侯文华等:采用不同方法制备CeO 2超细粒子&4 Chu X ,Chung W,Schmidt LD.Sinter ing of Sol G el Prepar ed Submicrometer P ar ticles Studied by T ransmis sion Electron M icroscopy.J Am Ceram Soc,1993,76(8):2115~185 景晓燕,洪广言,李有谟.醇盐法制备稀土化合物超细粉末.应用化学,1990,7(2):92~946 M atijevic E,Hsu W P.Pr epar at ion and Proper ties of M onodispersed Colloidal Par ticles of Lanthanide Com pounds.J Colloid &Interface Sci,1987,118(2):506~5237 Brinker C J,Smith DM ,Deshpunde R,et al .Sol Gel Pro cessing of Contro lled Por e O xides.Catalysis T o day,1992,14:155~1638 余家国,张联盟,童兵,等.Sol Gel 工艺制备二氧化硅超细粉及其机理的研究.硅酸盐通报,1992(3):43~48PREPARATION OF ULTRAFINE CERICOXIDE PARTICLES BY DIFFERENT METHODSSOL GEL METHODH ou Wenhua X u L in Qiu J inheng Guo Canx iong Chen Ligang Yan Qij ie(Department of Chemistry ,N anjing U niversity ,210093,N anjing ,PRC)Abstract U lt rafine CeO 2particles were perpared by sol gel method using citric acid as complex agent.T he influ ence of preparation conditions such as molar ratio of Ce 3+and citric acid,reaction temper ature,pH value,drying t emperatur e of the g el,calcination temperature and time of x erogel on the part icle size and specific surface area has been studied in detail.XRD,T EM ,DT A and BET surface ar ea measurements w ere used for the samples characterizat ion.It is found t hat the molar r at io of Ce 3+and citric acid has a significant effect on the part icle size,dispersion state and surface ar ea of CeO 2sample.As the lig and amount increases,the product diameter increases and surface area decr eases but the better homogenit y is obtained.T he best ratio is Ce 3+/citric=1:3.T he pH v alue of the so lution needs to keep belo w zero,otherw ise the part icle size would be larg er than 100nm and inhomogeneous.F our differ ent reaction temperatures (55!,65!,75!and 85!)w ere selected to study the r eaction temperatur e ef fect on the gel formation.T he result shows that the homog eneous g el can be formed below 65!and the gela tinizat ion increases w ith lowering the temperature,the best reaction temperature is 65!.DTA analysis of the dried gel shows that there are tw o ex othermic peaks at 135!and 270!,representing t he decompositio n of HN O 3and citr ic acid.After calcination at 320!for 2h,ultrafine dispersed CeO 2can be ob tained.T he particles begin to aggregate bey ond 500!and sinter over 800!.Calcination time also affects the ul trafine particle size;at 320!calcined for 8h,t he particles beg in to agg reg ate.XRD spectra show s that after calcination at 250!character i stic peaks of CeO 2occur ,and the intensity of t hese characteristic peaks for CeO 2increases with the temper ature.T he above results suggest that too high or too low calcination temper ature and too long are no t suitable for ultrafine par ticle preparation.T he optimum preparation condit ion is as follows:Ce 3+/cit ric=1:3,reaction temperature=65!,p H <0,drying temperatur e of gel=65!,calcination temperature and time are 320!and 2h.U nder t hese conditions,monodispersed ultrafine CeO 2par ticles w ith aver ag e particles size of 10nm and surface area of 57m 2/g were ob tained.Keywords sol g el method,ceric ox ide,ultrafine part icle %490% 南京大学学报(自然科学) 第35卷。
CO低温氧化催化剂研究进展
CO低温氧化催化剂研究进展杨德强;周庆华【摘要】The CO oxidation,which involving duwhstrial, environmental, military, and many aspects of human life, has been one of the hot catalytic field. Noble metal catalysts have high activity, good stability, long life, etc., but with the very expensive price,it is necessary to search for the non-noble metal catalyst which have good catalytic activity and lower price. This paper gives a review of CO oxidation catalysts which including noble metal and non-noble metal catalysts.%CO催化氧化涉及工业、环保、军事和人类生活的多个方面,一直是催化领域的热点之一.贵金属催化剂有活性高,稳定性好,寿命长等优点,但价格昂贵,研究开发价格低廉,活性较好的非贵金属催化剂也越来越受到了人们的重视.本文将CO氧化催化剂分为贵金属和非贵金属两类进行了综述.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2011(000)008【总页数】3页(P36-38)【关键词】CO氧化;贵金属;非贵金属【作者】杨德强;周庆华【作者单位】黑龙江中医药大学,黑龙江哈尔滨150040;黑龙江中医药大学,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】O643.32空气污染是当今社会的重要环境问题之一，CO又是释放到空气中最多的气态染物之一。
介孔CeO2-ZrO2的制备及吸附水中Cr 6+的研究
Ｒｅ ｅ ｃ ｏ ｈｅＰｒ ｐ ｒ ｔｏ ｏ ｅ ｏ ｏ ｏ Ｏ ２ Ｚｒ ２ ｓ ａｒ ｈ ｎ ｔ ｅ ａ ａ ｉｎ ｆＭ ｓ ｐ ｒ ｕｓＣｅ 一 ｏ ａ ｄ ｉｓＡｄ ｏ ｐｔｏ ｆＣｒ ｉ ａ ｅ ｎ ｔ ｓ ｒ ｉ ｎ ｏ ｎ Ｗ ｔ ｒ
４０ ７ ） ３ ０ ４ （ 中国地质 大学材料科 学与化 学 工程 学 院 ， 湖北 武汉 摘
要 ： 用溶胶一 采 凝胶 法制备 了 Ｃ Ｏ一 ｒ ： 孔材料 ， 究 了该介 孔材料 对 水 中 Ｃ ６ ｅ ＺＯ 介 研 ｒ的吸 附性 能 ， ＋
并通过 小角 Ｘ Ｄ、大角 Ｘ Ｄ、Ｅ Ｎ 吸 附对介孔材 料 的表征 分析 了不 同吸 附条件 对吸 附性能 的 Ｒ Ｒ Ｔ Ｍ、 ： 影响 ， 结果表 明 ， 室 温下 ， 广的酸 性 范围 内（Ｈ＝ — ）吸 附剂都能表 现 几乎 相 同的效 果 ， 附时 在 较 ｐ ２ ７， 吸
ｔｅａ ｓｒｔ ｎｅ ｃｅ ｃ ｆ ｈｏ ｉｍ（ Ｉ ｗ ｔ Ｍｅｏ ｏｏ ｓＣ Ｏ － ｒ ２ ｓ ｄ ｏｂ ｎ ｕ ｄ ｒ ｉ ｅ ｎ ｄｏ ｔ ｎ ｃ ｎ ｉｏ ｓ ｈ ｄ ｏ ｉ ｆ ｉｎ ｙｏ ｃ ｒ ｕ Ｖ ） ｉ ｓｐ ｒｕ ｅ ２Ｚ Ｏ ｓｒｅ ｔ ｎ ｅ ｆ ｒ ｔ ｓ ｒ ｉ ｏ ｄｔ ｎ ｐ ｏ ｉ ｍ ｈ ａａ ｄ ｅ ａ ｐ ｏ ｉ
中图分类号 ： Ｂ ４ Ｔ ３
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：８ ２ １ １ （ ０ ９ ０ — ０ １０ １ １— ９ ８ ２ ０ ）６ ０ １ — ５
车用三元催化转换器的研究进展及发展趋势
车用三元催化转换器的研究进展及发展趋势贾同国;王银山;张玉龙【摘要】对三元催化转换器的发展历程进行了综述,介绍了近些年三元催化转换器的研究进展,对转换器的催化剂进行了详细介绍,指出稀土催化剂的发展潜力。
同时介绍了稀薄燃烧的催化转换器以及老化的转换器再生技术的研究进展,并对发展趋势进行了探讨。
%The process of three-way catalysts is reviewed in this paper,in which the research progress of the catalytic converters in recent three years is introduced,and the catalyst of converter is introduced in details.The potential development of rare-earth catalyst is also pointed out.Simultaneously,the lean-burn catalytic converters and the research progress of regeneration of aged converter technologies are introduced.At last,its development trends are discussed further.【期刊名称】《长春工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】5页(P136-140)【关键词】汽车尾气;三元催化转换器;净化;冷启动;稀土【作者】贾同国;王银山;张玉龙【作者单位】天津职业技术师范大学汽车与交通学院,天津300222;天津职业技术师范大学汽车与交通学院,天津300222;天津职业技术师范大学汽车与交通学院,天津300222【正文语种】中文【中图分类】TQ426.962010年全国民用汽车产销量达到1 800万辆,工信部预计2020年我国汽车保有量将超2亿辆。
Y_2O_3和CeO_2复合掺杂ZrO_2纳米晶的制备与表征_庞松
Y2O3和CeO2复合掺杂ZrO2纳米晶的制备与表征Ξ庞 松,侯书恩3,张 涛,刘贺年(中国地质大学(武汉)材料科学与化学工程学院,湖北武汉430074)摘要:以ZrOCl2・8H2O,Y2O3,Ce(NO3)3・5.5H2O为原料,NH3・H2O作沉淀剂,少量表面活性剂PE作分散剂,采用反向共沉淀2喷雾干燥法,结合物理、化学分散技术,成功地制备了Y2O3,CeO2复合掺杂ZrO2纳米粉末。
通过DSC2TG,XRD,XPS,BET和SEM等方法对所制得粉末进行了表征。
结果表明:以Ce0.1Y0.1Zr0.8O1.95化学计量比制备的多元氢氧化物胶体经过喷雾干燥处理后,在500℃基本完成水合氧化物的分解,577℃附近完成由非晶相向立方相的转变;经过580～1000℃煅烧后,CeO2和Y2O3已经完全固溶到ZrO2中,形成类质同相体,该粉末系列均属于立方相萤石结构;掺杂进入ZrO2晶格中的Ce呈+4价形式存在;比表面积由22.0m2・g-1(580℃煅烧)减至4.97m2・g-1(1000℃煅烧);SEM结果显示800℃煅烧的该粉末颗粒尺寸分布均匀,多呈类球状,且粒径在50～80nm。
关键词:纳米ZrO2粉末;反向共沉淀2喷雾干燥法;Y2O3,CeO2复合掺杂;稀土中图分类号:TF123.2 文献标识码:A 文章编号:1000-4343(2007)06-0755-05 固体氧化物燃料电池(S olid Oxidation Fuel Cell 简称SOFC)是一种新型的发电方式,其工作时通过燃料气(如CH4,H2,CO等)和氧化剂(如O2等)的电化学反应把化学能直接转化为电能[1]。
Lee 等[2]在ZrO22CeO2中加入Y2O3可以阻止Ce4+还原反应的发生,提高了材料的稳定性。
多元掺杂ZrO2成为现在SOFC研究的热点。
实验证明:当固体电解质薄膜降到1～2μm时,SOFC的运行温度在650℃左右[3]。
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。
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第29卷2001年 增刊8 月燃 料 化 学 学 报JOURNAL OF FUE L CHEMISTRY AND TECHNOLOGYVol 129 Suppl 1Aug 1 2001文章编号:025322409(2001)增刊20105204 基金项目:国家自然科学基金(29803001;29733080)。
作者简介:朱月香(19662),女,山西闻喜人,博士,副教授,固体表面化学和催化专业。
不同方法制备的CeO 22Z rO 2体系结构研究朱月香,江振华,尉继英,曾 莉,谢有畅(北京大学物理化学研究所,100871,北京)摘 要:采用不同方法制备了几种CeO 22Z rO 2二元氧化物体系,并用XRD 、BET 、XPS 等技术研究了各个体系中氧化铈与氧化锆的存在状态。
结果表明:以773K 焙烧过的氧化锆为载体,浸渍Ce (NO 3)3溶液制得的CeO 2/Z rO 2体系中,氧化铈单层分散于氧化锆的表面,分散阈值约为0103g CeO 2/g Z rO 2。
以水合氧化锆为载体,浸渍Ce (NO 3)3溶液制得CeO 22Z rO 2固溶体,但用此法制备的固溶体样品与用共沉淀法制备的样品不同。
共沉淀法得到的是均一固溶体,浸渍法得到的是富锆固溶体和富铈固溶体的混合物;而且浸渍法制备的样品表面Ce/Z r 原子比高,热稳定性好。
关键词:氧化锆;氧化铈;热稳定性中图分类号:O643.36 文献标识码:A Z rO 2作为催化剂或催化剂载体已广泛应用于各种催化过程,如C O 、C O 2加氢,合成气向异丁烷和异丁烯的转化[1,2]等。
氧化锆与氧化铈形成的固溶体复合氧化物相对于纯CeO 2、Z rO 2有着更高的贮氧及释氧能力[3],作为汽车尾气三效催化剂助剂可大大提高催化剂的活性和稳定性[4]。
有关Z rO 2及CeO 22Z rO 2体系的研究报道很多,制备在高温下具有高比表面的样品一直是研究者追求的目标。
研究发现,用水合氧化物为载体浸渍活性组分再焙烧可以得到高比表面的样品[5]。
本文为探索制备高比表面氧化锆基体系,分别以Z rO 2和水合氧化锆为载体制备了几个CeO 22Z rO 2二元氧化物体系,并利用XRD 、BET 、XPS 等手段考察了各个体系中CeO 2和Z rO 2的存在状态,还与用共沉淀法制备的样品进行了对比。
1 实验部分111 样品制备 载体制备:将2m ol/L 氨水在搅拌下滴加到Z rOCl 2溶液中至pH 到910,沉淀用去离子水洗净Cl -后烘干,得到水合氧化锆I (Z rO 2・1120H 2O )。
将此样品在马弗炉中于773K 焙烧3h 得到Z rO 2载体。
作为对比,采用双股并流法将Z rO 2Cl 2和NaOH 溶液同时滴到NH 4HC O 3缓冲溶液中至pH 为12,沉淀在母液中于373K 老化48h ,过滤并用去离子水洗净Cl -后于383K 烘干,得到水合氧化锆Ⅱ(Z rO 2・1115H 2O )。
CeO 22Z rO 2体系的制备:用Ce (NO 3)3溶液,浸渍一定量载体,90℃水浴蒸干,研磨后于383K 烘箱中烘2h ,再于马弗炉中在所需温度下焙烧3h 制得所需样品。
以Z rO 2为载体制备的体系记为CeO 2/Z rO 2,以水合氧化锆Ⅰ(Z rO 2・1120H 2O )为载体制备的体系记为CeZ rO 2Ⅰ,以水合氧化锆Ⅱ(Z rO 2・1115H 2O )为载体制备的体系记为CeZ rO 2Ⅱ。
作为对比,用氨水作沉淀剂,用共沉淀法制备了两个样品,记为CeZ rO 2C1和CeZ rO 2C2。
112 样品表征 催化剂物相组成在BD 290射线衍射仪上测定,采用Cu Kα射线源,管压40kv ,管流20mA ,扫描速度8°/min 。
样品的比表面采用BET 法,在Micromeritics AS AP 22010型吸附仪上测定。
X 2射线光电子能谱(XPS )分析在VG ESC A LAB 5型多功能电子光谱仪上进行。
2 实验结果和讨论211 CeO 2/Z rO 2体系 图1是以比表面为65m 2/g 的氧化锆为载体,浸渍Ce (NO 3)3溶液,在773K 焙烧3h 制得的CeO 2/Z rO 2系列样品的XRD 图。
由图可见,纯载体氧化锆为单斜相和四方相的混合物,CeO 2的最强峰与单斜氧化锆的峰重迭,氧化铈含量在0110g CeO 2/g Z rO 2以上的样品中都出现了2θ在48°左右的CeO 2的特征峰并随氧化铈含量的增加而增强。
还可以看出,所有样品中四方氧化锆的最强衍射峰(2θ=30°)峰位没有改变。
因此可以判断氧化铈和氧化锆没有形成固溶体,氧化铈可能单层分散在氧化锆表面上,且分散阈值在0110g CeO 2/g Z rO 2以下。
进一步利用XPS 测定了系列样品表面的铈锆比,对样品中的氧化铈含量作图,结果示于图2。
很明显,样品表面铈锆强度比随氧化铈含量的增加出现了一个转折点,此点所对应的氧化铈含量01033g CeO 2/g Z rO 2即为氧化铈在氧化锆上的单层分散阈值。
图1 部分CeO 2/Z rO 2样品的XRD图Figure 1 XRD patterns of s ome CeO 2/Z rO 2sam plea —Z rO 2;b —0.103;c —0.203;d —0.303;e —0.453;f —CeO 23CeO 2content (g/g Z rO 2)图2 CeO 2/Z rO 2系列样品中的XPS 峰强度比 与氧化铈含量的关系Figure 2 XPS peak intensity ratio versus the content of CeO 2212 CeZ rO 2Ⅰ体系 以水合氧化锆Ⅰ(Z rO 2・1120H 2O )为载体,浸渍Ce (NO 3)3溶液制得CeZ rO 2Ⅰ系列样品。
XRD 物相分析(图3)发现,773K 焙烧的所有样品中,都没有单斜相氧化锆的出现,说明氧化铈的加入抑制了单斜氧化锆的产生,而且随样品中CeO 2含量的增加,样品中四方Z rO 2相的衍射峰向低角度移动,逐渐向立方CeO 2相转化。
这一结果表明,以水合氧化锆为载体制备的样品中,氧化铈与氧化锆形成了铈锆固溶体,与文献报道的用共沉淀法得到结果相近,但从XRD 图上还可发现,Ce/Z r 原子比大于1∶9的样品,2θ在50°及60°的衍射峰都出现了裂分,新峰出现在低角度,峰位略高于氧化铈在相近位置的衍射。
表明这些样品中氧化铈与氧化锆没有形成均一固溶体,除氧化铈固溶于氧化锆中形成的富锆固溶体外还产生了部分氧化锆固溶于氧化铈中形成的富铈固溶体。
图3 CeZ rO 2Ⅰ(773K 焙烧)系列样品的XRD 图Figure 3 XRD patterns of CeZ rO 2Ⅰsam ples calcined at 773KCe/Z r (atomic ratio ):a —1∶9;b —2∶8;c —3∶7;d —4∶6;e —5∶5 作为对比,用共沉淀法制备了两个Ce/Z r 原子比为分别为2∶8和3∶7的样品,并进行了XRD 、BET 和XPS 表征。
结果发现,用共沉淀法制备的样品在所有温度下都形成了均一铈锆固溶体,其XRD 衍射峰无裂分现象。
用BET 法测定了各对比样品在不同温度下的比表面(见表1),发现样品比表面随温度的变化差别很大。
共沉淀法制备的样品在773K 的比表面远远高于用浸渍法制备的样品,但随温度升高迅速下降。
当焙烧温度从773K 提高到1173K时,用浸渍法制备的Ce/Z r 原子比为2∶8的样品,比表面下降了50%,而用共沉淀法制备的相同组成的样品比表面下降了75%;用浸渍法制备的Ce/Z r 原子比为3:7的样品,比表面下降了26%,而用共沉淀法制备的相同组成的样品比表面下降了58%。
这一结果表明,浸渍法所得样品与共沉淀法样品相比具有更好的热稳定性。
进一步的XPS 表面组成分析发现(见表2),所有样品表面的Ce/Z r 原子比均高于体相,说明铈锆固溶体表面存在铈的偏析。
这是因为铈的原子半径大,它在表面的偏析有利于降低固溶体的表面能。
但用浸渍法制备的样品表面Ce/Z r 原子比更高,这可能是因为用这种方法制备的样品中,形成了富锆和富铈两种固溶体,使样品表面的601 燃 料 化 学 学 报29卷铈含量进一步提高。
另外,有可能存在两种固溶体相互在另一方表面分散的现象,这也许是用浸渍法所得样品热稳定性高的原因。
表1 样品在不同温度下的比表面(m 2・g -1)T able 1 Sur face area of s ome sam ples at different tem peratures(m 2・g -1)Ce/Z r (m ol/m ol )Sam ple 773K 1073K 1173K 2∶8CeZ rO 2Ⅰ745237CeZ rO 2C111554293∶7CeZ rO 2Ⅰ614545CeZ rO 2C21004442表2 样品表面Ce/Z r 原子比T able 2 Ce/Z r atomic ratio on the sur face of different sam plesSam ple Ce/Z r (atomic ratio ,experimental )CeZ rO 2C10.33CeZ rO 2Ⅰ(2/8)0.44CeZ rO 2C20.52CeZ rO 2Ⅰ(3/7)0.62213 CeZ rO 2Ⅱ体系 研究发现,用NaOH 为沉淀剂并在母液中老化沉淀物可制得比表面很高的氧化锆[6],为此,以这种方法制备的水合氧化锆Ⅱ(Z rO 2・1115H 2O )为载体制备了CeZ rO 2Ⅱ体系。
图4是这一系列样品的XRD 物相分析结果。
由图可见,水合氧化锆Ⅱ在773K 焙烧后仍为微晶态,浸渍铈盐后焙烧形成了四方锆型固溶体,说明铈的加入促进了氧表3 CeZ rO 2Ⅱ系列样品的比表面(m 2・g -1)T able 3 S pecific sur face area of CeZ rO 2Ⅱsam ples(m 2・g -1)Sam ple 773K 1073K 1173K Z rO 225215396CeZ rO 2Ⅱ(2/8)16610070CeZ rO 2Ⅱ(3/7)1408467图4 CeZ rO 2Ⅱ系列样品的XRD 图Figure 4 XRD patterns of CeZ rO 2Ⅱsam ples化锆的晶化。
1073K 和1173K 焙烧的纯锆样品为单一四方氧化锆相,与水合氧化锆Ⅰ焙烧后的情形不同。