CeO2催化氧化CO反应速率的影响因素
CeO2纳米管负载Pd纳米颗粒催化CO低温氧化
CeO2纳米管负载Pd纳米颗粒催化CO低温氧化吴静谧;曾亮;程党国;陈丰秋;詹晓力;巩金龙【期刊名称】《催化学报》【年(卷),期】2016(37)1【摘要】高效负载型Pd催化剂的制备及其在CO低温氧化反应中的机理探究是近年来的研究热点.普遍认为,Pd催化剂上的CO氧化反应遵循Langmuir-Hinshelwood机理:首先,CO吸附于Pd物种表面;然后,CO与催化剂表面的晶格氧发生反应转化为CO2,反应发生在金属-载体界面.另外,高分散的Pd活性物种有利于CO氧化反应.同时载体的形貌、暴露的晶面、氧空位以及孔结构等都是影响催化剂活性的重要因素.CeO2纳米管具有独特的管状特征和较高的比表面积,是一种潜在的CO低温氧化催化剂载体.本文利用乙醇还原法,以CeO2纳米管为载体,制备不同Pd含量的Pd/CeO2-nanotube纳米催化剂,并利用N2吸附脱附、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、CO程序升温脱附(CO-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,探索纳米催化剂载体形貌对CO氧化反应活性的影响.氮气吸脱附结果表明,Pd/CeO2-nanotube具有较高的比表面积(58.0 m2/g),且存在介孔结构.XRD表征发现,Pd/CeO2-nanotube的衍射峰对应立方萤石型结构的CeO2的(111),(200),(220),(311)等品面.TEM结果表明,Pd/CeO2-nanotube具有均匀的纳米管形貌,其外径为40-60 nm,Pd纳米颗粒均匀分散在其表面.CO-TPD结果表明,Pd/CeO2-nanotube在1 10℃附近具有很强的脱附峰,在370℃和600℃附近分别具有较宽和较弱的脱附峰,这表明该催化剂具有较多的吸附位,且具有很强的CO吸附能力;CO不可逆吸附量计算结果表明,该催化剂上的Pd具有很高的表面分散度(23.3％),Pd颗粒尺寸为7.3 nm.XPS表征显示,Pd以pd2+的形式分散于CeO2纳米管的表面,且与载体发生相互作用,存在Pd-O-Ce键;同时该催化剂表面存在丰富的Ce3+,为反应提供更多的氧空位.0.9Pd/CeO2-nanotube纳米催化剂在CO氧化反应中表现出优良的活性,能在100℃实现CO的完全转化;通过计算发现,该催化剂具有较高的TOF值(0.63 s-1),由Arrhenius 曲线可得到该催化剂的活化能为26.5 kJ/mol.综上可见:金属活性组分的尺寸和分散度、载体的结构特征、CO吸附能力以及金属-载体间的相互作用决定催化剂的性能.Pd/CeO2-nanotube 的高比表面积有利于Pd的分散;其强CO吸附能力有利于CO吸附于Pd物种表面;催化剂表面丰富的Ce3+能为反应提供更多的氧空位,Pd-O-Ce键的形成能增强金属-载体间的相互作用,有利于CO与催化剂表面品格氧发生反应.同时催化剂介孔结构有利于反应气体和产物气体的吸附和扩散,因此,Pd/CeO2-nanotube纳米催化剂在CO氧化反应中表现出优良的活性.【总页数】8页(P83-90)【作者】吴静谧;曾亮;程党国;陈丰秋;詹晓力;巩金龙【作者单位】浙江大学化学工程与生物工程学院,生物质化工教育部重点实验室,浙江杭州310027;天津大学化工学院,绿色合成与转化教育部重点实验室,天津化学化工协同创新中心,天津300072;浙江大学化学工程与生物工程学院,生物质化工教育部重点实验室,浙江杭州310027;浙江大学化学工程与生物工程学院,生物质化工教育部重点实验室,浙江杭州310027;浙江大学化学工程与生物工程学院,生物质化工教育部重点实验室,浙江杭州310027;天津大学化工学院,绿色合成与转化教育部重点实验室,天津化学化工协同创新中心,天津300072【正文语种】中文【相关文献】1.CeO2纳米颗粒修饰TiO2纳米管阵列及其光催化性能 [J], 陆晓旺;张作松;殷禹2.CeO2（110）负载Au纳米颗粒催化CO+NOx反应的DFT+U研究 [J], 张洁;龚学庆;卢冠忠3.Au/CeO2/SiO2催化CO低温氧化反应过程中CeO2的作用 [J], 张慧丽;任丽会;陆安慧;李文翠4.一种暴露CeO2{100}晶面的铈钛复合氧化物合成及其负载Au催化剂一氧化碳低温氧化性能研究 [J], 张茜;吴志伟;朱华青;李诗颖;秦张峰;樊卫斌;王建国5.低负载量Pd/CeO2/γ-Al2O3催化剂用于低温催化氧化VOCs [J], 李思汉; 张超; 吴辰亮; 张荷丰; 严新焕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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
氧化还原反应速率的影响因素
氧化还原反应速率的影响因素氧化还原反应是化学反应中的一种重要类型，它涉及物质之间的电子转移。
在氧化还原反应中，物质从一种氧化态转变为另一种还原态，或者相反。
反应速率是衡量氧化还原反应进行的快慢的指标。
了解氧化还原反应速率的影响因素对于深入理解化学反应过程和优化合成工艺至关重要。
本文将探讨几种影响氧化还原反应速率的因素。
一、浓度和反应物比例浓度和反应物比例是影响氧化还原反应速率的重要因素之一。
根据化学动力学原理，浓度越高，反应速率越快。
这是因为浓度的增加增加了反应物之间的碰撞频率，从而提高了反应速率。
此外，反应物比例也会影响反应速率。
当反应物比例接近化学方程式中所示的摩尔比例时，反应速率最大。
二、温度温度是影响氧化还原反应速率的另一个关键因素。
根据“活化能”的概念，反应速率随着温度的升高而增加。
这是因为温度的增加会给反应物提供更多的能量，使它们具有更高的平均动能。
这样，反应物分子之间的碰撞频率将增加，并且更多的碰撞具有足够的能量来克服活化能，从而提高反应速率。
三、催化剂催化剂是一种可以增加氧化还原反应速率的物质。
它并不直接参与反应，但可以通过提供一个能量更低的反应路径来加速反应。
催化剂通常能够吸附反应物分子，并降低它们之间的活化能。
通过这种方式，催化剂可以使反应在较低温度下进行，减少能量损失，并提高反应的速率。
四、表面积表面积是影响氧化还原反应速率的另一个关键因素。
当固体物质的表面积增加时，反应速率会增加。
这是因为固体表面积的增加会导致更多的表面反应，反应物分子更容易接触到固体表面。
从而提高反应的速率。
因此，在氧化还原反应中使用小颗粒、粉末状的材料能够增加反应速率。
五、溶液pH值溶液的pH值也会对氧化还原反应速率产生影响。
一些反应需要在酸性或碱性条件下进行，而其他反应则在中性条件下进行。
这是因为溶液的pH值会影响反应物的电离和解离程度，进而影响反应速率。
因此，在进行氧化还原反应时，保持合适的溶液pH值对于实现理想的反应速率是至关重要的。
二氧化铈催化氧化
不同形貌的二氧化铈催化氧化CO摘要:本文主要介绍了不同形貌的CeO2在去除CO方面的影响和机理，不同形貌的纳米晶体表面暴露的晶面不同，使其表面活性有着显著的差异，表面主要暴露高活性晶面的CeO2纳米材料将对CO显示出更优的催化性能，CeO2形貌不同也会导致与负载金属的相互作用不同，继而导致金属/氧化铈催化剂体系具有不同的CO催化氧化性能。
最后，对CeO2纳米材料形貌效应的研究和应用进行了展望。
关键字: 二氧化铈形貌效应催化氧化机理CO1.引言CO是一种主要的空气污染物，它所引起的一系列环境问题已成为全世界各国的工作重点之一，如何实现低温下消除CO已成为研究的热点[1]，用催化氧化法来消除CO是研究的主要方面。
目前CO 催化剂大致可分为贵金属和非贵金属两大类，非贵金属催化剂价格低廉，热稳定性好，但是低温活性较差，随着研究的不断深入，非贵金属催化剂的低温活性不断得到提高，已接近贵金属催化剂。
Ce02是一种廉价而用途极广的材料，由于Ce有+3和+4两个化合价，不但能表现出比较高的储、放氧能力，并且能增强过渡金属氧化物的分散，并提高过渡金属的稳定性，其作为催化剂活性组分、催化助剂或催化剂载体表现出了良好的效果[2]。
2.氧化铈形貌对CO催化氧化的影响2.1 二氧化铈催化氧化机理由于Ce3+和Ce4+间具有较低的电极电动势，而Ce02材料具有半开放的萤石晶体结构，所以Ce02可以在保持其晶体结构稳定的前提下，在外界环境贫氧时，释放02；而当环境富氧时，吸收02，这种储放氧的能力使用储氧量来描述能力的强弱，由于Ce02材料具有这样的能力，因此CeO2可以使得多相催化过程中气相中的氧物种。
通过CeO2的呼吸作用使02转移至固体表面，从而促进了催化过程的进行，其表面及体相的晶格氧原子能够直接参与反应并被消耗，同时形成氧空位，因此，表面氧空位是氧化铈催化材料的重要参数和活性物种。
虽然已有报道CeO2在CO氧化反应中可直接用作催化剂[3,4]，但是，与单独作为催化剂相比，CeO2 更多的是用作催化剂的载体，与其他氧化物相比，CeO2用作催化剂载体时，不仅可以对负载的金属起到分散、塑型及稳定作用[5]，还能够在反应过程中提供活性氧直接参与体系的氧化还原过程。
ceo2消灭自由基机理_概述说明以及概述
ceo2消灭自由基机理概述说明以及概述1. 引言1.1 概述随着现代社会的发展，人们对健康生活习惯的重视程度与日俱增。
在保持健康的过程中，自由基（Free Radicals）作为一种活性分子在我们身体内部产生并累积，并且对细胞和组织构成威胁。
研究表明，自由基的过量产生与多种疾病和衰老过程有密切关联。
因此，寻找有效的消灭自由基的方法成为目前医学和科学领域所关注的热门课题之一。
本文将详细探讨CEO2消灭自由基机理，并从化学反应分析、实验证据及影响消灭效果因素等方面进行解析。
同时，还将展望CEO2在抗氧化领域的应用前景，并提出挑战与待解决问题，最后给出结论和建议。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分：引言、CEO2消灭自由基机理概述说明、CEO2消灭自由基机理详解、应用前景和挑战、结论。
其中，引言部分是全文内容的开始，将为读者提供全文框架并引起思考。
接下来的各个章节将对CEO2消灭自由基的机理进行详细阐述，并探讨其应用前景和面临的挑战。
1.3 目的本文的主要目的是全面概述介绍CEO2消灭自由基的机理，并深入分析其化学反应过程、反应机制及实验证据。
通过这些内容的探讨，我们希望提高读者对CEO2抗氧化领域中潜力和发展趋势的认识，并为进一步研究和开发具有CEO2消灭自由基活性的方法提供参考。
同时，本文也将指出目前该领域所面临的挑战，并给出未来研究方向和发展趋势上建议。
2. CEO2消灭自由基机理概述说明2.1 自由基的定义与危害自由基是一种带有未配对电子的化学物质，具有高度活性。
它们通常形成于生物体内的氧化还原反应过程中，也可以通过外界因素（如紫外线照射、环境污染物暴露）产生。
自由基可以对细胞膜、蛋白质、核酸和其他大分子结构造成氧化损伤，并引发多种疾病，包括癌症、心血管疾病和神经退行性疾病等。
2.2 CEO2介绍与性质特点CEO2，全称为二氧化铈（Cerium Dioxide），是一种无机材料。
它具有良好的催化活性和抗氧化性能，已被广泛应用于陶瓷工业、催化剂制备和医药领域。
制备方法及焙烧温度对Co3O4／CeO2催化剂上CO低温氧化反应的影响
Ｌｏ Ｔｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｗ－ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ ＣＯ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ３ ／ Ｏ２Ｃａ ａ ｙ ｔ Ｏｘ ｄ ｔｏ ｖ ｒＣｏ Ｏ４ Ｃｅ ｔ ｌ ｓ
Ｓ ０ Ｊａ ｊｎ 一，Ｚ Ａ ｉｇ ， Ｎ ｉｇｗ ，Ｚ Ａ ａ ｃ ｉ， ＨＡ ｉｎｕ Ｈ ＮＧ Ｐｎ ＴＡ Ｇ Ｘ ｎ ｆ Ｈ ＮＧ Ｂ ｏ ａ
ａ ｏｍｐ ｅ ａ ｉｎ．ｏ ｕｓｉ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ．Ｔｈ ａ ａｙ ｔ ｒ ｅ ｏ ｃ ｔ ｌ ｚ ｏ ｔｍ ｐ ｒ ｔ ｅ ＣＯ ｘ ｄ ｔｏ ｎｄ ｒ ｎｄ ｃ ｌｘ ｔｏ － ｍｂ ｔｏ ｔ ｏ ｓ ｃ ｅ ｃ ｔ ｌｓ ｓｗｅ ｅｕｓ ｄ ｔ ａ ａｙ ｅ ｌｗ—ｅ甲兵 工 程 学 院 装备 再 制 造 国 防 科 技 重 点 实 验 室 ，北 京 １ ０ ７ ； ０ ０ ２ ２ 中国 科 学 院 大 连 化 学 物 理 研 究所 催 化 基 础 国 家 重 点 实 验 室 ， 宁 大连 １ ６ ２ ） 辽 １０ ３
摘 要 ：分 别 采 用 沉 淀 氧 化 法 、 匀 沉 淀 法 及 络 合 燃 烧 法 制 备 了 ｃ ３ ４Ｃ Ｏ２ 合 氧 化 物 催 化 剂 ， 在 干燥 及 湿 气 条 件 下 进 行 了 均 ｏｏ ／ ｅ 复 并 Ｃ 氧 化 反 应 ． 果 表 明 ， 用 沉 淀 氧 化 法 经 ５ ８Ｋ 焙 烧 制 得 的 Ｃ ３ ４Ｃ＜ Ｏ 结 采 ３ ｏｏ ／ ￣ｈ催 化 剂 具 有 优 异 的 Ｃ 低 温 氧 化 活 性 和较 高 的 抗 Ｏ 湿 性 能 ．在 １６Ｋ 条 件 下 ， 催 化 剂 上 Ｃ 氧 化 的转 化 率 为 ９ ％ ， 且 可 连 续 保 持 ４ ０ｍｉ ９ 该 Ｏ ９ 并 ０ ｎ以上 ；当温 度 上 升 到 ２ ８Ｋ 时 ， ９ 经 过 ２ ０ ｎ反 应 后 ， Ｏ 的 转 化 率 仍 可 达 到 ９ ％ ；当 反应 气 中 含 ３ １ ０ｍｉ ４ Ｃ ４ ． ％湿 气 ， 度 为 ３ ３Ｋ 时 ， 过２４ ０ｍｉ 温 ８ 经 ０ ｎ反应 后 ， Ｏ 的 Ｃ 转 化 率 仍 保 持 在 ７ ％ ．实 验 表 明 ， ００ ／ ｅ ２ 化 剂 的 制 备 方 法 及 焙 烧 温 度 对 ｃ ３ ４与 Ｃ ０ 之 间 的 相 互 作 用 有 显 著 的 影 ９ ｃ ３４Ｃ０ 催 ｏｏ ｅ２ 响 ， 而 影 响催 化 剂 催 化 Ｃ 低 温 氧化 的活 性 ． 进 Ｏ
一氧化碳催化燃烧的反应机理研究
一氧化碳催化燃烧的反应机理研究一氧化碳作为一种高毒、强还原性的气体，其存在会对人体和环境带来严重危害。
因此，对一氧化碳的治理和利用一直是环保领域的一个热点问题。
在催化燃烧领域，一氧化碳的催化燃烧反应是一种广泛应用的技术。
本文将从反应机理的角度对一氧化碳催化燃烧进行深入研究。
一、催化燃烧的基本概念催化燃烧是指在氧气存在的条件下，通过催化剂的作用，将反应物分子进行吸附、活化，使其发生氧化反应而产生的一种燃烧方式。
与传统的非催化燃烧相比，催化燃烧具有以下优点：1、能够在更低的温度下进行反应，从而降低反应过程中的能源消耗。
2、产生的污染物浓度较低，能够有效保护环境。
3、催化剂的重复使用可以降低成本，节约资源。
二、一氧化碳催化燃烧反应机理一氧化碳催化燃烧反应的化学方程式为：CO+1/2 O2→CO2该反应可由多种催化剂促进，其中常用的有Pt、Pd、Rh、CeO2等。
1、Pt催化剂催化作用机理Pt催化剂的催化作用机理主要分为以下几个步骤：（1）CO分子吸附在Pt表面，使CO分子被活化。
（2）O2分子在Pt表面上被吸附，并与活化后的CO分子发生反应，生成CO2。
（3）生成的CO2分子与Pt表面上的氧分子反应，重新生成了表面上的活性氧分子。
该催化剂在活化CO分子的同时，也能促进氧分子的吸附与活化，从而提高反应速率，提高催化效果。
2、Pd催化剂催化作用机理Pd催化剂的催化机理与Pt催化剂类似，主要分为以下几个步骤：（1）CO分子被Pd表面上的空位吸附。
（2）O2分子被吸附在Pd表面上，并与吸附在表面上的CO分子发生反应，生成CO2。
（3）生成的CO2分子与Pd表面上的氧分子反应，从而再次生成表面上的活性氧分子。
需要注意的是，Pd催化剂的催化性能与其晶体结构密切相关，具体表现为晶格常数不同会影响催化剂的催化活性。
在Pd表面吸附的CO分子往往会影响催化活性，因此可以采用碱金属来调节催化剂的催化活性。
三、影响一氧化碳催化燃烧反应速率的因素除了催化剂的种类和性质对反应速率产生的影响之外，一氧化碳催化燃烧反应的速率还会受到以下因素的影响：1、反应温度一氧化碳催化燃烧反应需要一定的反应温度才能够有效进行。
CeO2催化氧化CO反应速率的影响因素
Advances in Condensed Matter Physics 凝聚态物理学进展, 2014, 3, 23-27Published Online August 2014 in Hans. /journal/cmp/10.12677/cmp.2014.33003Influence Factors of CeO2 Nanoparticle’sCatalytic Rate on CO OxidationHui Li1, Xiaojia Yu1, Peng Liu1, Fanming Meng1,2*1School of Physics and Materials Science, Anhui University, Hefei2Anhui Key Laboratory of Information Materials and Devices, Anhui University, HefeiEmail: *mrmeng@Received: Jul. 4th, 2014; revised: Aug. 1st, 2014; accepted: Aug. 10th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractCeO2 has been widely used as catalyst in our daily life. It can be applied in many professional fields.The research achievements of scholars domestic and overseas in recent years about the influence factors of CeO2 nanoparticle’s catalytic oxidation on CO were discussed in this paper briefly, main-ly including different morphologies, different preparation methods and different preparation conditions such as temperature, pH value, pretreatment conditions and reaction time. Meanwhile, the future of the research was put forward.KeywordsCeO2, Catalytic Oxidation, Catalytic Rate, Influence FactorsCeO2催化氧化CO反应速率的影响因素李卉1，俞晓嘉1，刘鹏1，孟凡明1,2*1安徽大学物理与材料科学学院，合肥2安徽大学安徽省信息材料与器件重点实验室，合肥Email: *mrmeng@收稿日期：2014年7月4日；修回日期：2014年8月1日；录用日期：2014年8月10日*通讯作者。
CeO2-MnOx
第51卷第1期2020年1月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University(Science and Technology)V ol.51No.1Jan.2020CeO2-MnOx/CF对甲苯的催化氧化性能王玉玲，宋敏，孟凡跃(东南大学能源与环境学院，能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，江苏南京，210096)摘要：为提高Ce基催化剂对挥发性有机物(VOCs)的催化氧化性能，采用超声辅助浸渍法制备CeO2-MnOx/CF复合氧化物催化剂，以甲苯为探针分子，考察制备条件和反应条件对催化剂甲苯催化氧化活性的影响，并采用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析仪(XRD)、全自动比表面积及孔隙分析仪(BET)等对催化剂的形貌结构进行表征。
研究结果表明：CeO2-MnOx/CF催化剂比表面积高，孔容大，活性组分在载体上高度分散，双组分间具有协同催化作用；在铈锰物质的量比为2:3、活性组分负载量为14%(质量分数)、空速为22.5L/(g·h)、甲苯初始质量浓度为1g/L条件下，CeO2-MnO x/CF催化剂的甲苯催化氧化活性最高，228℃下2Ce3Mn/CF催化剂对1g/L甲苯的催化降解率可达到90%。
关键词：铈锰复合氧化物催化剂；挥发性有机物；催化氧化；影响因素中图分类号：X511文献标志码：A文章编号：1672-7207（2020）01-0261-08Catalytic performance of CeO2-MnOx/CF for oxidation of tolueneWANG Yuling,SONG Min,MENG Fanyue(Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education,School of Energy andEnvironment,Southeast University,Nanjing210096,China)Abstract:In order to improve the catalytic oxidation performance of Ce-based catalysts for VOCs,the CeO2-MnOxcatalyst supported on the carbon fiber(CF)was prepared by ultrasonic assisted impregnation method. Taking toluene as the probe molecule,the effects of preparation conditions and reaction conditions on the catalytic activity of the catalysts were investigated.The morphology and structure of the catalysts was characterized by scanning electron microscopy(SEM),X-ray diffraction analysis(XRD),fully automatic specific surface area andpore analyzer(BET).The results show that CeO2-MnOx/CF catalyst has high specific surface area,large porevolume,highly dispersed active components on the support,and synergistic catalysis between the twocomponents.The highest catalytic activity of CeO2-MnOx/CF catalyst is obtained under the conditions of molarratio of Ce to Mn of2:3,active component loading of14%(mass fraction),space velocity of22.5L/(g·h)and initial mass concentration of toluene of1g/L.The catalytic degradation rate of2Ce3Mn/CF catalyst to1g/L toluene at228℃can reach90%.Key words:CeO2-MnOx/CF mixed oxides catalyst;VOCs;catalytic oxidation;influencing factorsDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2020.01.029收稿日期：2019−04−02；修回日期：2019−05−29基金项目(Foundation item)：国家重点研发项目(2018YFB0605200)(Project(2018YFB0605200)supported by the National Key Research and Development Program of China)通信作者：宋敏，博士，副教授，从事气体污染物(VOCs/重金属)联合脱除技术研究；E-mail：***************.cn第51卷中南大学学报(自然科学版)随着我国经济高速发展，能源消耗持续加快，大量污染物排放到大气环境中，导致全国连续爆发灰霾等区域性大气污染事件[1]。
模压Ni-CeO2催化甲烷部分氧化反应性能研究
ＷＦ Ｄ ３ １ ） 进 行 ， 应 产 物 经 过 冷 阱 分 离 除去 Ｓ 一０ ０ 上 反 水 分后 进入 气相 色谱仪 进行 组成 分 析 。 评 价 反 应 条 件 ： 化 剂 用 量 为 １ ｇ 原 料 气 组 催 ． ， ２
具 有萤 石结构 ， 有储 氧和 释氧 双重功 能 ， 样 的结构 这
醇 和经 由费托 合成 反 应 合成 烃 类化 合物 等 ， 因此具
有广 泛 的应用 前 景 。
实验 采用溶 液浸 渍法【 得 了ｍ（ｉｍ Ｃ ０）９１ 制 Ｎ ） （ｅ ２ ／ ／ ＝ 的模 压 Ｎ — ｅ 化 剂 。首 先 将一 定浓 度 的聚 乙二 ｉ Ｏ催 Ｃ 醇乳 液 Ｐ Ｇ ０ ０与 Ｃ （ Ｏ ）水溶 液混 合 ， 照 配 比 Ｅ ６０ ｅ ３ Ｎ ３ 按
收 稿 日 期 ：０ ８０ —６ 作 者 简 介 ： 玉立 （９ １）男 ， 士 ２ ０ —７０ ； 史 １８ 一 ， 博 生 ， 邮 ｙ ｌｊ＠ｙｈｏ（１ｃ 。 联 系 人 ： 电 ｕｉｕ ａ ｏ． １ ｎ ｔ ３１ ０． 电话 ０ ２２ ４ ４ ０ ２ ・７０ ７ ２ 转 ８ ０ ， 邮 ｚｌ ＠ ｊ． ｕ 。 ６ ２电 ｚ ｒｕ ｔ ｅ ｎ ｉ ｕｄ
６
天 然 气化 工
２０ ０ ８年 第 ３ ３卷
模压 Ｎ．ｅ ２ ｉ Ｏ 催化甲烷部分氧化反应性能研究 Ｃ
史 玉 立 ， 宗章 ， 浩 锡 ， 刘 姜 张敏 华
（ 中石 化 一 津 大 学 石 油 化 工 技 术 开 发 中心 ， 天 绿色 合 成 与 转 化教 育部 重 点 实验 室 ， 津 天
的 应 用 ， 果 表 明 其 具 有 良 好 的 催 化 活 性 和 较 强 的 结
１ ． 催化 剂 的活性 评价 ２
ceo2 光催化合成过氧化氢
ceo2 光催化合成过氧化氢CEO2光催化合成过氧化氢随着环境污染问题日益严峻，寻找一种高效、环保的方法来合成过氧化氢成为了当务之急。
CEO2光催化合成过氧化氢作为一种具有潜力的新型技术，引起了广泛的关注。
过氧化氢是一种重要的氧化剂，在许多领域都有广泛的应用，如环境净化、废水处理、医疗消毒等。
传统的过氧化氢合成方法往往需要高温高压条件下进行，造成能源浪费和环境污染。
而CEO2光催化合成过氧化氢通过光催化反应，以CEO2作为催化剂，利用可见光的能量将水和氧气转化为过氧化氢和水蒸气，实现了绿色环保的过氧化氢合成。
CEO2是一种光催化剂，具有优异的光催化性能和化学稳定性。
它能够吸收可见光的能量，激发电子跃迁，形成活性氧物种，从而促进反应的进行。
在CEO2的作用下，水和氧气中的氢气和氧气分子发生光催化氧化反应，生成过氧化氢和水蒸气。
通过调节光照强度、反应温度和催化剂的浓度等参数，可以实现对过氧化氢合成反应的控制和优化。
CEO2光催化合成过氧化氢具有许多优势。
首先，它能够在常温下进行反应，不需要高温高压条件，节约了能源，减少了环境污染。
其次，CEO2催化剂具有良好的稳定性，可以循环使用，降低了生产成本。
此外，CEO2光催化合成过氧化氢的反应速率较快，反应效率较高，可以大规模生产过氧化氢，满足工业生产的需求。
然而，CEO2光催化合成过氧化氢仍然面临一些挑战。
首先，CEO2催化剂的合成方法和结构调控仍然是一个研究热点，需要进一步提高催化剂的活性和稳定性。
其次，光照强度和反应温度等条件对反应效率有着重要影响，需要进行系统的优化和调控。
此外，光催化反应的机理和动力学等方面的研究也需要深入探索。
CEO2光催化合成过氧化氢作为一种新型的合成方法，具有广阔的应用前景和环境保护意义。
通过进一步研究和优化，相信CEO2光催化合成过氧化氢技术将在未来取得更大的突破，为环境保护和工业生产带来更多的益处。
让我们共同努力，推动这一技术的发展，为建设美丽的家园贡献一份力量！。
c和o2反应生成co温度
c和o2反应生成co温度CO和O2是两种常见的气体，它们之间的化学反应是一种重要的氧化反应，生成的产物是CO2。
本文将从温度的角度探讨CO和O2反应生成CO的过程。
温度是化学反应速率的重要因素之一。
对于CO和O2反应生成CO，温度的变化对反应速率有着明显的影响。
在一定的温度范围内，温度的升高可以加快反应速率，而温度的降低则会减慢反应速率。
让我们来了解一下CO和O2的化学反应机理。
CO和O2反应生成CO的反应方程式如下：2CO + O2 → 2CO2在这个反应中，一个分子的O2和两个分子的CO反应生成两个分子的CO2。
这是一个氧化反应，也是一种重要的燃烧反应。
CO是一种常见的燃料，当它与氧气反应时，会产生大量的热能。
温度的变化会影响反应速率的原因可以从分子动理论的角度解释。
在高温下，气体分子的平均动能增加，分子之间的碰撞频率和能量增加，从而增加了反应发生的可能性。
此外，高温会使分子的平均动能超过反应所需的活化能，从而加速反应速率。
在低温下，反应速率会减慢。
这是因为低温下气体分子的平均动能较低，分子之间的碰撞频率和能量较小，导致反应发生的可能性降低。
此外，低温下分子的平均动能很难达到反应所需的活化能，从而减慢反应速率。
当反应进行到一定程度时，反应速率会达到一个平衡。
这是因为在反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度变化趋于稳定。
在这种情况下，温度的变化不会对反应速率产生明显的影响。
除了温度，其他因素如压力、浓度和催化剂等也会影响CO和O2反应生成CO的速率。
在本文中，我们主要关注温度对反应速率的影响。
CO和O2反应生成CO是一种重要的氧化反应。
温度是影响反应速率的重要因素之一。
在一定的温度范围内，温度的升高可以加快反应速率，而温度的降低则会减慢反应速率。
这是由于在高温下，气体分子的平均动能增加，分子之间的碰撞频率和能量增加，从而增加了反应发生的可能性。
而在低温下，反应速率会减慢，因为气体分子的平均动能较低，分子之间的碰撞频率和能量较小，导致反应发生的可能性降低。
ceo2与co反应方程式
ceo2与co反应方程式Ceo2与CO反应方程式Ceo2是一种重要的稀土元素氧化物，广泛应用于催化剂、燃料电池和电子学领域。
CO是一种常见的有害气体，常常作为废气排放到空气中。
在一些应用领域中，例如汽车尾气净化器、燃料电池等，需要将CO转化为更为环保的氧气。
Ceo2与CO反应可以实现这一目标，是一种具有重要意义的反应。
1. 反应机理Ceo2与CO反应是一种氧化还原反应，其机理可以用以下步骤表示：Ceo2 + 2e- → Ce3+ + O2- (1)CO + 1/2 O2 + e- → CO2 (2)由于反应中涉及到氧离子和电子，因此反应需要在氧分压较高的条件下进行，例如在高温和富氧气氛下。
2. 反应条件反应条件是影响反应速率和选择性的重要因素。
一般来说，反应需要在高温、富氧气氛下进行，以利于氧离子传输和电子转移。
严密控制反应温度、气氛和反应物质量比等参数，有助于提高反应效率和选择性。
3. 反应方程式Ceo2与CO反应的化学方程式可以用以下方式表示：CeO2 + 2 CO → Ce + 2 CO2同时，反应亦可以表示:CeO2 + 2CO2 → Ce2O3 + 2CO2在这个方程式中，CeO2与CO之间发生氧离子传递和电子转移，生成Ce和CO2。
Ce可以在高温环境下与O2、CO2等反应生成Ce2O3等后续产物。
反应中产生的CO2则可进一步在质子交换膜燃料电池等设备中进行处理，以减少CO2排放量。
4. 实际应用Ceo2与CO反应在催化剂、燃料电池等领域得到了广泛应用。
在汽车尾气净化器中，Ceo2可以作为重要的催化剂，将废气中的CO转化为更为环保的CO2。
在燃料电池中，Ceo2可用作电极材料，将废气反应转化为电能。
此外，Ceo2还用于电子学领域中，例如制造某些半导体材料等。
5. 总结Ceo2与CO反应是一种基础而重要的氧化还原反应，其机理、反应条件和反应方程式均有广泛的应用。
反应在汽车尾气净化器、燃料电池和电子学领域等方面有着重要的应用价值。
ceo2 氧空位 光催化 概述及解释说明
ceo2 氧空位光催化概述及解释说明1. 引言1.1 概述：本文主要介绍了CEO2氧空位光催化的概念和应用。
CEO2，也称为铈石英，是一种重要的半导体材料，具有广泛的应用前景，特别是在光催化领域。
而氧空位则是不完整氧原子所形成的缺陷结构，在CEO2中起着至关重要的作用。
本文将详细解释CEO2氧空位在光催化中的存在和作用，并分析其对光催化性能的影响。
1.2 文章结构：本文将按照以下结构进行论述。
首先，在第二部分“CEO2氧空位光催化概述”中，我们将介绍CEO2以及其在光催化领域中的应用。
然后，在第三部分“CEO2氧空位光催化解释说明”中，我们将详细解释氧空位所引发的能带结构变化对光催化性能的影响，并对光吸收与光生载流子分离过程进行解析。
最后，在第四部分“结论”中，我们将总结本文主要观点和发现，并提出未来研究展望和建议。
1.3 目的：本文旨在全面了解和探究CEO2氧空位光催化的基本概念、应用以及解释机制。
通过对相关研究成果的综合分析和总结，旨在揭示CEO2氧空位在光催化中的重要性，为进一步研究和应用提供理论依据和启发。
同时，本文还将就CEO2氧空位光催化领域未来的发展方向提出展望和建议，为学术界和产业界的研究人员提供参考。
2. CEO2氧空位光催化概述2.1 CEO2介绍CEO2，全称为二氧化铈，是一种重要的金属氧化物。
它具有良好的化学稳定性、热稳定性和机械性能，被广泛应用于催化剂、电池材料、传感器等领域。
CEO2在光催化中也展现出巨大的应用潜力。
2.2 氧空位在CEO2中的存在和作用氧空位是指晶体结构中存在未被氧原子占据的位置。
在CEO2晶体中，由于氧原子缺失或取代，在晶格中形成了氧空位。
这些氧空位会导致晶格畸变，并且可以影响CEO2的物理和化学特性。
首先，在CEO2中，氧空位会引发局部的离子生成偏移。
这些偏移产生了额外的正电荷与负电荷区域，从而促使带有相反电荷的活性物种吸附到表面上。
其次，氧空位还可以提供可调控的缺陷能级。
CeO2表面的电子局域性质及其对CO催化氧化的第一性原理研究的开题报告
CeO2表面的电子局域性质及其对CO催化氧化的第
一性原理研究的开题报告
一、研究背景和意义
催化氧化是一种广泛应用于工业领域的表面化学反应，它在清除有害气体、净化废气以及制造有用化学品等方面具有重要的应用价值。
由于催化材料表面的原子和分子构成对于反应的催化活性和选择性具有重要的影响，因此利用第一性原理研究表面电子局域性质对催化氧化反应的影响具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、研究内容和方法
本研究旨在利用第一性原理计算方法，研究CeO2表面电子局域性质对CO催化氧化反应的影响。
具体的研究内容包括以下几个方面：
1.构建CeO2表面模型：基于密度泛函理论，利用VASP软件构建不同晶面的CeO2表面模型。
2.计算表面活性位点：利用计算方法对CeO2表面进行结构优化，计算表面上不同原子的吸附能以及CO分子在不同表面活性位点的吸附能。
3.计算表面电子态密度：利用计算方法计算CeO2表面不同原子的电子态密度，研究表面电子局域性质对催化氧化反应的影响。
4.计算CO催化氧化反应活化能：基于计算得到的表面模型和表面电子态密度，利用电子结构理论计算CO催化氧化反应活化能，并研究表面电子局域性质对催化反应的影响。
三、研究预期成果
通过本研究，可以揭示CeO2表面电子局域性质对催化氧化反应的影响机制，为催化剂设计和制备提供理论指导，推动催化氧化反应的应
用和研究。
同时，本研究还可以为表面化学、材料化学领域提供新的研究思路和方法，推动材料的功能化设计和制备。
《CuO-CeO2催化剂的制备及其催化合成有机硅单体性能的研究》
《CuO-CeO2催化剂的制备及其催化合成有机硅单体性能的研究》CuO-CeO2催化剂的制备及其催化合成有机硅单体性能的研究一、引言在当前的化工和材料科学领域中，有机硅单体的合成扮演着举足轻重的角色。
为了提高其合成的效率和效果，寻求一种高效、稳定且具有优异催化性能的催化剂至关重要。
本文的研究目标即在于探索一种新型的CuO/CeO2催化剂的制备方法，并研究其在催化合成有机硅单体过程中的性能。
二、CuO/CeO2催化剂的制备1. 材料与设备本实验所需的主要材料包括氧化铜（CuO）、氧化铈（CeO2）、载体材料以及必要的化学试剂。
实验设备包括搅拌器、干燥器、烧结炉等。
2. 制备方法我们采用浸渍法与沉淀法相结合的方式制备CuO/CeO2催化剂。
首先，将载体材料浸渍在含有CuO和CeO2的溶液中，然后进行沉淀、洗涤、干燥和烧结等步骤，最终得到所需的CuO/CeO2催化剂。
三、催化剂的表征通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的CuO/CeO2催化剂进行表征。
结果显示，催化剂具有较高的比表面积和良好的孔结构，同时CuO和CeO2在催化剂中分布均匀。
四、催化合成有机硅单体的性能研究1. 实验方法在一定的温度、压力和催化剂浓度下，以有机硅原料为主要反应物，进行有机硅单体的合成反应。
通过对比不同催化剂的催化效果，评估CuO/CeO2催化剂的性能。
2. 结果与讨论实验结果显示，CuO/CeO2催化剂在催化合成有机硅单体的过程中表现出良好的催化性能。
与传统的催化剂相比，CuO/CeO2催化剂具有更高的活性、选择性和稳定性。
通过XRD和SEM等表征手段，我们发现CuO和CeO2之间的协同作用是提高催化剂性能的关键因素。
此外，催化剂的比表面积和孔结构也对催化效果产生重要影响。
五、结论本文成功制备了CuO/CeO2催化剂，并通过实验研究了其在催化合成有机硅单体过程中的性能。
ceo2和co反应方程式
ceo2和co反应方程式CEO2和CO反应方程式是一种常见的化学反应方程式，它描述了CEO2和CO在一定条件下反应的过程和产物。
CEO2是一种常见的氧化物，也是一种重要的材料，具有广泛的应用领域。
CO是一种常见的有机化合物，也是一种重要的工业原料和燃料。
CEO2和CO反应方程式的表达式为：CEO2 + CO → CEO + CO2这个反应方程式描述了CEO2和CO在一定条件下反应的过程和产物。
在这个反应中，CEO2和CO在一定温度和压力下反应，生成CEO 和CO2。
这个反应是一个氧化还原反应，其中CEO2被还原为CEO，CO 被氧化为CO2。
这个反应是一个放热反应，反应过程中释放出大量的能量。
CEO2和CO反应方程式的反应条件和反应机理是很复杂的。
在这个反应中，CEO2和CO之间的反应是一个表面反应，需要在催化剂的作用下进行。
催化剂可以提高反应速率和反应效率，使反应更加稳定和可控。
CEO2和CO反应方程式的应用领域很广泛，主要包括以下几个方面：1. 燃料电池CEO2和CO反应方程式在燃料电池中有重要的应用。
燃料电池是一种将化学能转化为电能的设备，它可以利用CEO2和CO反应产生的能量来产生电能。
这种燃料电池具有高效、环保、节能等优点，被广泛应用于航空、汽车、电力等领域。
2. 催化剂CEO2和CO反应方程式在催化剂领域有重要的应用。
催化剂是一种能够提高化学反应速率和效率的物质，它可以在CEO2和CO反应中起到催化作用。
这种催化剂可以用于制备高纯度CEO和CO2等化学品，也可以用于环保和节能等领域。
3. 环保CEO2和CO反应方程式在环保领域有重要的应用。
CO是一种有害气体，会对环境和人类健康造成危害。
CEO2和CO反应可以将CO氧化为CO2，从而减少CO的排放量，保护环境和人类健康。
总之，CEO2和CO反应方程式是一种重要的化学反应方程式，具有广泛的应用领域。
它不仅可以用于燃料电池、催化剂制备和环保等领域，还可以为化学工业的发展和人类生活的改善做出贡献。
氧化铈形貌对Au／CeO2催化剂催化氧化CO反应活性的影响
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关 键 词 ：金 ； 氧 化 碳 氧 化 ；氧 化 铈 ；晶 面 一
中 图分 类 号 ： ４ ０６ ３ 文 献标 识 码 ： Ａ
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CuO-CeO2
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 8 期CuO-CeO 2/TiO 2高效催化CO 低温氧化反应性能李润蕾1，王子彦2，王志苗1，李芳1，薛伟1，赵新强1，王延吉1（1 河北工业大学化工学院，天津 300401；2 中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北 邯郸 056027）摘要：利用等体积浸渍法制备了CuO-CeO 2/TiO 2催化剂，用于低温CO 氧化反应。
考察了焙烧温度、Cu-Ce 负载量和Ce/Cu 摩尔比等对CuO-CeO 2/TiO 2催化性能的影响，利用XRD 、N 2等温吸附-脱附、XPS 、H 2-TPR 等方法对催化剂进行了表征。
结果表明，当n Ce /n Cu 为1.6，Cu-Ce 负载量为30%时，经500℃焙烧所制得催化剂具有最佳催化活性；当空速为24000mL/（g·h ），在该催化剂上90℃时CO 可完全氧化。
表征发现，CuO-CeO 2/TiO 2催化剂表面较高的Ce 3+、Cu +和吸附氧含量有利于催化CO 氧化反应。
制备条件通过影响催化剂表面的Ce 3+、Cu +和吸附氧含量，影响催化剂活性。
其中，焙烧温度、Cu-Ce 负载量和n Ce /n Cu 均会影响CuO-CeO 2/TiO 2表面Cu +和吸附氧含量，而催化剂表面Ce 3+含量仅受Cu-Ce 负载量的影响较大。
关键词：一氧化碳；氧化；催化剂；制备条件中图分类号：O643 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）08-4264-11Efficient catalytic performance of CuO-CeO 2/TiO 2 for CO oxidation atlow-temperatureLI Runlei 1，WANG Ziyan 2，WANG Zhimiao 1，LI Fang 1，XUE Wei 1，ZHAO Xinqiang 1，WANG Yanji 1(1 School of Chemical Engineering and Technology, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China; 2 PurificationEquipment Research Institute of CSIC, Handan 056027, Hebei, China)Abstract: CuO-CeO 2/TiO 2 catalyst was prepared by incipient impregnation method and then used for COoxidation at low temperature. The effects of calcination temperature, Cu-Ce loading and Ce/Cu molar ratioon the catalytic performance of CuO-CeO 2/TiO 2 were investigated. The catalyst was characterized by XRD, N 2 isothermal adsorption-desorption, XPS and H 2-TPR. When n Ce /n Cu was 1.6, and Cu-Ce loading was 30%, the catalyst calcined at 500℃ showed the best catalytic activity. When GHSV was 24000mL/(g·h), CO can be completely oxidized on the catalyst at 90℃. It was found that the high content of Ce 3+, Cu + and adsorbed oxygen on the surface of CuO-CeO 2 /TiO 2 catalyst was favorable to catalyze CO oxidation. The preparation conditions could affect the catalyst activity by regulating the content of Ce 3+, Cu + and adsorbed oxygen on the catalyst surface. Among them, calcination temperature, Cu-Ce loading and n Ce /n Cu wouldinfluence the contents of Cu + and adsorbed oxygen on CuO-CeO 2/TiO 2 surface, while Cu-Ce loading has greatly impact on the Ce 3+ content on catalyst surface.Keywords: carbon monoxide; oxidation; catalyst; preparation conditions研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1832收稿日期：2022-09-30；修改稿日期：2023-02-04。
CuO-CeO2复合氧化物催化剂的制备及CO的催化性能
第３ １卷 第 ３期
Ｃ ｏ— ｅ ２复合 氧 化 物 催化 剂 的 制备 ｕ Ｃｏ 及 Ｃ 的催 化 性 能 ｏ
黎成 勇 ， 银董红 ， 李 克 ， 金 勇 ， 亮生 秦
（ 湖南 中烟工业公司技术 中心 ， 中国 长沙 ４００ ） １０ ７
摘
要
采用共沉淀法制备了 Ｃ Ｏ Ｃ ０ ｕ ・ ｃ ２复合 氧化 物催化剂 ， 并用热 分析 （ Ｓ ／ Ｇ） 粉末 ｘ射线衍射 （ Ｒ ＤＣＴ 、 Ｘ Ｄ）
Hale Waihona Puke 较高的活性 ， 制备方法对 系列催化剂活性有 明显的影响 ， ｎ ｕＺ ｕ 等利用水相合成法制备了纳米 Ｃ Ｏ Ｊ ｗ ｈ ｕ ｕ， ２０ ００年 Ｋ ｍ ｒ 等利用声化学法制备了不同尺寸、 ｕ ａ Ｒ Ｖ２ 形貌的纳米 Ｃ Ｏ ２０ ｕ ，０２年 Ｈ ｎ 等 以醇热法成 ｏｇ Ｓ Ｚ 功制备 了平均粒径 ｌ ｎ ｍ的球形 Ｃ Ｏ 都对 ｃ １ ｕ， Ｏ催化氧化有较好的效果． 而大部分 Ｃ Ｏ的 Ｃ ｕ Ｏ催化氧化剂都 是以 Ｃ Ｏ 或其他稀土氧化物为载体 ， ｅ 采用溶胶凝胶法制备 剖得到 Ｃ Ｏ Ｃ Ｏ ． ｕ －ｅ ：本文采用共沉淀法制备纳米 氧化亚铜为前驱体 ， 获得了 Ｃ Ｏ Ｃ Ｏ 复合氧化物催化剂 ， ｕ —ｅ ： 考察了 Ｃ Ｏ Ｃ Ｏ 在 Ｃ ｕ —ｅ ： Ｏ催化氧化反应中的性能．
Ｌ ｈ ｎ —ｏ ｇ ＹＮ ｏｇｈ ｎ Ｌ ｅ ＪＮ Ｙ ｎ Ｑ ｉ ｇｓｅｇ ／Ｃ ｅｇｙ ｎ ， Ｉ Ｄ ｎ —ｏ ｇ， Ｉ ， ｌ ０ｇ， ｍ Ｌａ — ｎ Ｋ ｎ ｈ
（ ｅｈ ｏ ｇ ｅｔｒ ｆ ｕ ａ ｏａｃ ｄ ｓｉｌ ｏｐｒｔ ｎ Ｃ ａ ｇｈ １０７，ｈｎ ） Ｔ ｃｎｌ ｙＣ ｎｅ ｎｎＴ ｂｃｏＩ ｕｔａ Ｃ ｒｏａ ｏ ， ｈｎｓａ４０ ０ Ｃ ｉａ ｏ ｏＨ ｎ ｒ ｉ
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Advances in Condensed Matter Physics 凝聚态物理学进展, 2014, 3, 23-27Published Online August 2014 in Hans. /journal/cmp/10.12677/cmp.2014.33003Influence Factors of CeO2 Nanoparticle’sCatalytic Rate on CO OxidationHui Li1, Xiaojia Yu1, Peng Liu1, Fanming Meng1,2*1School of Physics and Materials Science, Anhui University, Hefei2Anhui Key Laboratory of Information Materials and Devices, Anhui University, HefeiEmail: *mrmeng@Received: Jul. 4th, 2014; revised: Aug. 1st, 2014; accepted: Aug. 10th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractCeO2 has been widely used as catalyst in our daily life. It can be applied in many professional fields.The research achievements of scholars domestic and overseas in recent years about the influence factors of CeO2 nanoparticle’s catalytic oxidation on CO were discussed in this paper briefly, main-ly including different morphologies, different preparation methods and different preparation conditions such as temperature, pH value, pretreatment conditions and reaction time. Meanwhile, the future of the research was put forward.KeywordsCeO2, Catalytic Oxidation, Catalytic Rate, Influence FactorsCeO2催化氧化CO反应速率的影响因素李卉1，俞晓嘉1，刘鹏1，孟凡明1,2*1安徽大学物理与材料科学学院，合肥2安徽大学安徽省信息材料与器件重点实验室，合肥Email: *mrmeng@收稿日期：2014年7月4日；修回日期：2014年8月1日；录用日期：2014年8月10日*通讯作者。
摘要CeO2作为催化剂被广泛地应用于我们生活的各个方面，也可应用于专业领域。
本文简要概述了最近几年来中外学者对于CeO2催化氧化CO反应速率的影响因素这一问题的研究成果。
主要包括形貌不同，制备方法不同和制备条件(温度，pH值，预处理方法，反应时间)不同等原因，并对CeO2催化特性的研究进行了展望。
关键词CeO2，催化氧化，反应速率，影响因素1. 引言CeO2纳米材料作为活性非常高的稀土元素氧化物，不仅在防紫外线材料，化学电池方面有所应用，还是很好的催化剂载体。
因为CeO2表面有大量的氧空位，并且自身可以发生还原反应，所以有很多研究着眼于CeO2的催化效率。
其中Au-CeO2就是以CeO2为载体的一种催化剂。
在Au-CeO2的化合物合成中，CeO2表面的多孔结构很好的为Au提供了空位，并在与CO的催化氧化实验中展现出较高的活性。
在CeO2和Au-CeO2的对比中，可以发现后者具有更高的催化活性，因为Au和CeO2间很强的氧化协同作用，多孔的CeO2能够体现出更好的催化CO转化的活性[1]。
2. 二氧化铈催化CO反应速率的影响因素2.1. CeO2的形貌不同大连理工大学的Jia等[2]人对于不同形貌的CeO2催化CO氧化反应的活性做了比较，得出如果没有Au的加入，那么三种形貌的CeO2在200℃时才反映出活性，棒状和多角体状的CeO2晶体具有较高的催化活性，而立方体状的晶体活性最低。
多角状的CeO2晶体在高温下活性更高，棒状的CeO2晶体在低温下活性更高。
氧化物的表面积越大，越有利于吸附并提高反应物的活性，但是在低温范围60℃到140℃却没有出现相同的预测，所以并不是因为表面积造成反应活性的不同，而是因为晶体内部的特定结构对催化速率造成了影响。
常州大学的Zhao等[3]人发现CeO2纳米管是由Ce(OH)3晶种的溶解再结晶–异向生长–自我卷曲形成的。
如图1所示，相对于CeO2纳米颗粒和CeO2纳米棒，CeO2纳米管对染料的脱色率有明显提高，有相对较好的催化效果。
这与CeO2纳米管孔道的吸附作用有关，纳米管的表面存在大量的晶界，位错等缺陷，提供了良好的储氧能力。
2.2. CeO2的制备方法不同东华理工大学的Feng等[4]通过共沉淀法(CP)和沉积沉淀法(DP)制得Au-CeO2，实验得到随着温度的上升，Au-CeO2的催化活性升高，共沉淀法由于所制得的金粒径较小，高度分散在氧化物的载体上，增大了金与载体相互作用的界面，从而提高反应速率。
而Guzman J等[5]也发现金的粒径越小，氧化态金的活性位越多。
这说明金是催化反应的中心。
浙江医科大学的Bian等[6]利用浸渍、硝酸盐共分解、共沉淀、机械混合等方法制备得到CuO-CeO2,发现制备条件影响CuO物种在CeO2表面的分散和相互作用。
采用机械混合制备的催化剂还原温度明显高于化学混合的催化剂，表明采用机械混合法催化剂中的CuO和CeO2相互作用较弱。
Figure 1.Catalytic reactivity of CeO2 nanoparticles, nano-rods and nanotubes [3]图1.CeO2纳米管、纳米棒和纳米颗粒的催化活性[3]2.3. 制备条件不同2.3.1. 水热法制备CeO2反应时间不同水热法合成的晶体具有纯度高、缺陷少、热应力小、质量好等特点。
水热法制备的粉体具有晶体发育完整，粒径小且分布均匀的特性，辽宁师范大学的Shan等[7]在用水热法制备CeO2时，将反应时间控制为2 h，5 h，10 h，制备了不同结构的CeO2，以此担载并合成了Au-CeO2催化剂。
三种催化剂都具有很好的催化活性，几乎在140℃可达到99%的转化率。
Au-CeO2 2 h催化剂活性最好，反应速率快，转化温度低，T50(50%CO转化率对应的反应温度)为78℃。
Au-CeO2 2 h和Au-CeO2 5 h在高温区展现了较好的反应活性，而Au-CeO2 10 h在低温区展现了较好的反应活性。
2.3.2. 焙烧温度不同Feng等[4]考察了423 K，473 K，523 K和573 K焙烧3 h过后Au-CeO2的催化活性。
发现在423 K 温度下的催化剂活性最低，随着温度升高，催化活性逐渐增加，有利于金转化成氧化态的金，分解反应越完全。
但当焙烧温度达到473 K之后，进一步升高温度，会使得金粒聚集变大，导致催化活性降低。
Mao等[8]人通过室温固相法制得CuO-CeO2，发现铜含量和焙烧温度对室温固相反应法所影响。
最佳值分别为15%和650℃。
与CeO2相互作用较强，易于还原的铜物种反应活性较高，而颗粒的大小与反应速率有直接关系。
Hai等[9]通过改变焙烧温度依次为200℃，250℃，300℃，400℃发现在400℃左右金粒会变大，温度在300℃左右催化活性最好。
升温促进了活性组分与载体之间的作用，但是继续升温，催化活性反而降低，这是由于金粒子聚集增大。
Zhao等[3]在500℃、600℃、700℃、800℃、900℃下焙烧制得CuO-CeO2催化剂，发现700℃条件下的样品具有最高的催化活性。
说明了CeO2与CuO之间的相互作用是影响催化活性的重要原因，并且推测700℃能刚好形成表面铈铜氧化物结构层，随着焙烧温度继续升高，大量铈离子由CuO表层向体相扩散，从而形成铈铜氧化物结构层。
综上所述温度可以影响载体和负载物之间的相互作用和负载物的颗粒大小等。
2.3.3. 洗涤沉淀的温度不同Feng等[4]人通过实验发现冷水(293 K)洗涤沉淀，得到的催化活性较低，热水(343 K)洗涤沉淀催化活性较高。
洗涤温度进一步上升，催化活性反而下降，可能是因为热水洗涤有利于除去对催化活性有影响的氯离子和钠离子，而温度过高活性组分损失会较大，而使反应活性降低。
2.3.4. 预处理条件不同Feng等[4]人分别用H2和O2对催化剂进行预处理。
H2处理下的催化剂活性较低。
因为氧化态金是活性组分，金和载体之间具有协同效应。
在氧化气氛里，更易在金属氧化物载体表面形成富氧表面。
Zou 等[10]发现用氧气处理过的Cu1Zr1Ce9O5催化CO的转化率为99.1%，略高于经其它方法处理的催化剂，180℃时达到最高值99.8%。
随着温度继续升高，活性下降偏少，并且在整个温度区间催化剂的选择性相对较高，这说明经氧气处理的Cu1Zr1Ce9O5催化剂有较好的催化活性和热稳定性。
氧气预处理过的催化剂表面吸附氧浓度较高，催化剂上Cu+/Cu2+氧化还原离子对和表面的晶格氧含量均影响催化剂的活性。
Wu 等[11]采用溶胶–凝胶法制得CuO-CeO2催化剂。
以未作任何处理的催化剂作为参比，考察了高温还原、低温还原、高温氧化和低温氧化四种预处理方式对催化剂CO-PROX反应性能的影响，对比T50(50%CO 转化率对应的反应温度)和T90(90%CO转化率对应的反应温度)的数据发现氧化预处理可以提高催化剂活性，而还原预处理则降低了其催化活性，低温处理的效果优于相应的高温处理。
2.3.5. pH值不同Wu等[11]通过实验得出CeO2载体沉淀pH值(9~14)对CuO-CeO2催化剂CO转化率和PROX选择性的影响。
低温下(40℃~80℃)，CO转化率较低，pH值为9的催化剂CO-PROX活性略高于其它pH值，并且随着反应温度继续升高，100%CO转化率保持一段温度区间后，缓慢下降。