Bestudeer die sintese en modifikasieSeriumoksied nanomateriale
Die sintese vanceria nanomaterialesluit presipitasie, medepresipitasie, hidrotermiese, meganiese sintese, verbrandingsintese, solgel, mikrolotion en pirolise in, waaronder die hoofsintesemetodes presipitasie en hidrotermiese is. Hidrotermiese metode word beskou as die eenvoudigste, mees ekonomiese en toevoegingvrye metode. Die hoofuitdaging van hidrotermiese metode is om die nanoskaalmorfologie te beheer, wat noukeurige aanpassing verg om die eienskappe daarvan te beheer.
Die wysiging vanceriakan verbeter word deur verskeie metodes: (1) doping van ander metaalione met laer pryse of kleiner groottes in die ceria-rooster. Hierdie metode kan nie net die werkverrigting van die betrokke metaaloksiede verbeter nie, maar ook nuwe stabiele materiale met nuwe fisiese en chemiese eienskappe vorm. (2) Dispergeer cerium of sy gedoteerde analoë op geskikte draermateriaal, soos geaktiveerde koolstof, grafeen, ens.Seriumoksiedkan ook dien as 'n draer vir die verspreiding van metale soos goud, platinum en palladium. Die modifikasie van seriumdioksied-gebaseerde materiale gebruik hoofsaaklik oorgangsmetale, seldsame alkali/alkalimetale, seldsame aardmetale en edelmetale, wat beter aktiwiteit en termiese stabiliteit het.
Toepassing vanSeriumoksieden saamgestelde katalisators
1, Die toepassing van verskillende morfologieë van ceria
Laura et al. die bepaling van drie tipes ceria-morfologie-fasediagramme, wat die effekte van alkalikonsentrasie en hidrotermiese behandelingstemperatuur met die finaleCeO2nanostruktuur morfologie. Die resultate dui aan dat die katalitiese aktiwiteit direk verband hou met die Ce3+/Ce4+ verhouding en oppervlak suurstof leë konsentrasie. Wei et al. gesintetiseer drie Pt/CeO2katalisators met verskillende draermorfologieë (staaf soos (CeO2-R), kubieke (CeO2-C), en oktaëdraal (CeO2-O), wat veral geskik is vir lae-temperatuur katalitiese oksidasie van C2H4. Bian et al. het 'n reeks voorbereiCeO2 nanomaterialemet staafvormige, kubieke, korrelvormige en oktaëdriese morfologie, en gevind dat katalisators opCeO2 nanopartikels(5Ni/NPs) het baie hoër katalitiese aktiwiteit en beter stabiliteit getoon as katalisators met ander vorme vanCeO2ondersteun.
2.Katalitiese afbraak van besoedeling in water
Seriumoksiedis erken as 'n effektiewe osoon oksidasie katalisator vir die verwydering van geselekteerde organiese verbindings. Xiao et al. gevind dat Pt nanopartikels in noue kontak is metCeO2op die katalisator oppervlak en sterk interaksies ondergaan, waardeur die osoon ontbinding aktiwiteit verbeter en meer reaktiewe suurstof spesies produseer, wat bydra tot die oksidasie van tolueen. Zhang Lanhe en ander het gedoop voorbereiCeO2/Al2O3 katalisators. Gedopte metaaloksiede verskaf 'n reaksieruimte vir die reaksie tussen organiese verbindings en O3, wat lei tot hoër katalitiese werkverrigting vanCeO2/Al2O3 en 'n toename in aktiewe plekke op die katalisatoroppervlak
Daarom het baie studies dit getoonseriumoksiedSaamgestelde katalisators kan nie net die afbraak van weerbarstige organiese mikro-besoedeling op die gebied van katalitiese osoonbehandeling van afvalwater verbeter nie, maar het ook inhiberende effekte op die bromaat wat tydens die osoon-katalitiese proses geproduseer word. Hulle het wye toepassingsvooruitsigte in osoonwaterbehandeling.
3,Katalitiese afbraak van vlugtige organiese verbindings
CeO2, as 'n tipiese seldsame aardoksied, is bestudeer in multifase katalise vanweë sy hoë suurstofbergingskapasiteit.
Wang et al. het 'n Ce Mn saamgestelde oksied met 'n staafvormige morfologie (Ce/Mn molêre verhouding van 3:7) gesintetiseer deur 'n hidrotermiese metode te gebruik. Mn ione is in die gedoteerCeO2raamwerk om Ce te vervang, en sodoende die konsentrasie van suurstofvakatures te verhoog. Aangesien Ce4+ deur Mn-ione vervang word, word meer suurstofvakatures gevorm, wat die rede is vir die hoër aktiwiteit daarvan. Du et al. gesintetiseerde Mn Ce oksied katalisators met behulp van 'n nuwe metode wat redoks presipitasie en hidrotermiese metodes kombineer. Hulle het gevind dat die verhouding van mangaan enseriumhet 'n deurslaggewende rol gespeel in die vorming van die katalisator en het sy prestasie en katalitiese aktiwiteit aansienlik beïnvloed.Seriumin mangaanseriumoksiedspeel 'n deurslaggewende rol in die adsorpsie van tolueen, en daar is getoon dat mangaan 'n deurslaggewende rol speel in die oksidasie van tolueen. Die koördinasie tussen mangaan en serium verbeter die katalitiese reaksieproses.
4.Fotokatalisator
Sun et al. suksesvol voorberei Ce Pr Fe-0 @ C met behulp van mede-presipitasie metode. Die spesifieke meganisme is dat die doping hoeveelheid Pr, Fe en C 'n belangrike rol speel in fotokatalitiese aktiwiteit. Bekendstelling van 'n gepaste hoeveelheid Pr, Fe en C inCeO2kan die fotokatalitiese doeltreffendheid van die verkrygde monster aansienlik verbeter, want dit het beter adsorpsie van besoedelingstowwe, meer effektiewe absorpsie van sigbare lig, hoër vormingstempo van koolstofbande en meer suurstofvakatures. Die verbeterde fotokatalitiese aktiwiteit vanCeO2-GO nanokomposiete voorberei deur Ganesan et al. word toegeskryf aan verbeterde oppervlakarea, absorpsie-intensiteit, nou bandgaping en oppervlakfotorespons-effekte. Liu et al. gevind dat Ce/CoWO4 saamgestelde katalisator 'n hoogs doeltreffende fotokatalisator is met potensiële toepassingswaarde. Petrovic et al. voorbereiCeO2katalisators met behulp van konstante stroom elektrodeposisie metode en verander dit met nie-termiese atmosferiese druk pulserende korona plasma. Beide plasma-gemodifiseerde en ongemodifiseerde materiale vertoon goeie katalitiese vermoë in beide plasma- en fotokatalitiese afbraakprosesse.
Gevolgtrekking
Hierdie artikel bespreek die invloed van sintesemetodes vanseriumoksiedoor partikelmorfologie, die rol van morfologie op oppervlakte-eienskappe en katalitiese aktiwiteit, asook die sinergistiese effek en toepassing tussenseriumoksieden doteermiddels en draers. Alhoewel seriumoksied-gebaseerde katalisators wyd bestudeer en toegepas is in die veld van katalise, en aansienlike vordering gemaak het in die oplossing van omgewingsprobleme soos waterbehandeling, is daar steeds baie praktiese probleme, soos onduidelikseriumoksiedmorfologie en laaimeganisme van seriumgesteunde katalisators. Verdere navorsing is nodig oor die sintesemetode van katalisators, die versterking van die sinergistiese effek tussen komponente, en die bestudering van die katalitiese meganisme van verskillende ladings.
Tydskrif skrywer
Shandong Keramiek 2023 Uitgawe 2: 64-73
Skrywers: Zhou Bin, Wang Peng, Meng Fanpeng, ens
Pos tyd: Nov-29-2023