Undersøgelse af syntese og modifikationCeriumoxid -nanomaterialer
Syntesen afCeria NanomaterialsInkluderer nedbør, coprecipitation, hydrotermisk, mekanisk syntese, forbrændingssyntese, solgel, mikro lotion og pyrolyse, blandt hvilke hovedsyntesemetoderne er nedbør og hydrotermisk. Hydrotermisk metode betragtes som den enkleste, mest økonomiske og additive frie metode. Den største udfordring ved hydrotermisk metode er at kontrollere nanoskala -morfologien, som kræver omhyggelig justering for at kontrollere dens egenskaber.
Ændring afCeriaKan forbedres gennem flere metoder: (1) doping af andre metalioner med lavere priser eller mindre størrelser i ceria -gitteret. Denne metode kan ikke kun forbedre ydelsen af de involverede metaloxider, men danner også nye stabile materialer med nye fysiske og kemiske egenskaber. (2) sprede ceria eller dets dopede analoger på passende bærermaterialer, såsom aktivt carbon, grafen osv.CeriumoxidKan også tjene som bærer til spredning af metaller som guld, platin og palladium. Modifikationen af ceriumdioxidbaserede materialer bruger hovedsageligt overgangsmetaller, sjældne alkali/alkali -jordmetaller, sjældne jordmetaller og ædle metaller, der har bedre aktivitet og termisk stabilitet.
Anvendelse afCeriumoxidog sammensatte katalysatorer
1, anvendelsen af forskellige morfologier af ceria
Laura et al. rapporterede bestemmelsen af tre typer ceria -morfologfasediagrammer, der relaterer virkningerne af alkalikoncentration og hydrotermisk behandlingstemperatur til finalenCEO2Nanostrukturmorfologi. Resultaterne indikerer, at den katalytiske aktivitet er direkte relateret til Ce3+/Ce4+-forholdet og overfladen ilt -ledighedskoncentration. Wei et al. syntetiseret tre pt/CEO2katalysatorer med forskellige bærermorfologier (stang som (CEO2-R), kubisk (CEO2-C) og octahedral (CEO2-O), som er især egnede til katalytisk oxidation med lav temperatur af C2H4. Bian et al. forberedte en række afCEO2 nanomaterialermed stangformet, kubisk, granulær og octahedral morfologi og fandt, at katalysatorer blev fyldt påCEO2 nanopartikler(5NI/NPS) udviste meget højere katalytisk aktivitet og bedre stabilitet end katalysatorer med andre former forCEO2støtte.
2. Katalytisk nedbrydning af forurenende stoffer i vand
Ceriumoxider blevet anerkendt som en effektiv ozonoxidationskatalysator til fjernelse af udvalgte organiske forbindelser. Xiao et al. fandt, at PT -nanopartikler er i tæt kontakt medCEO2På katalysatoroverfladen og gennemgår stærke interaktioner og forbedrer derved ozonens nedbrydningsaktivitet og producerer mere reaktive iltarter, som bidrager til oxidation af toluen. Zhang Lanhe og andre forberedte dopede dopedeCEO2/AL2O3 katalysatorer. Dopede metaloxider giver et reaktionsrum til reaktionen mellem organiske forbindelser og O3, hvilket resulterer i højere katalytisk ydeevne afCEO2/AL2O3 og en stigning i aktive steder på katalysatoroverfladen
Derfor har mange undersøgelser vist detceriumoxidSammensatte katalysatorer kan ikke kun forbedre nedbrydningen af tilbagevendende organiske mikroforurenende stoffer inden for katalytisk ozonbehandling af spildevand, men har også hæmmende virkninger på bromatet produceret under den ozonkatalytiske proces. De har brede anvendelsesudsigter i ozonvandsbehandling.
3, katalytisk nedbrydning af flygtige organiske forbindelser
CEO2, som et typisk sjældne jordoxid, er blevet undersøgt i multifase -katalyse på grund af dets høje iltopbevaringskapacitet.
Wang et al. Syntetiserede et Ce Mn-kompositoxid med en stangformet morfologi (CE/Mn molært forhold på 3: 7) under anvendelse af en hydrotermisk metode. Mn -ioner blev dopet iCEO2rammer til erstatning for CE, hvilket øger koncentrationen af ilt -ledige stillinger. Da Ce4+erstattes af Mn -ioner, dannes flere ilt -ledige stillinger, hvilket er grunden til dens højere aktivitet. Du et al. Syntetiserede Mn Ce -oxidkatalysatorer ved anvendelse af en ny metode, der kombinerer redoxudfældning og hydrotermiske metoder. De fandt ud af, at forholdet mellem mangan ogceriumspillede en afgørende rolle i dannelsen af katalysatoren og påvirkede dens ydeevne og katalytisk aktivitet markant.Ceriumi manganceriumoxidspiller en afgørende rolle i adsorptionen af toluen, og mangan har vist sig at spille en afgørende rolle i oxidationen af toluen. Koordineringen mellem mangan og cerium forbedrer den katalytiske reaktionsproces.
4.Photocatalyst
Sun et al. Succesfuldt forberedt CE PR Fe-0 @ C ved hjælp af co-nedbørsmetode. Den specifikke mekanisme er, at dopingmængden af PR, Fe og C spiller en vigtig rolle i fotokatalytisk aktivitet. Introduktion af en passende mængde PR, Fe og C iCEO2Kan forbedre den fotokatalytiske effektivitet af den opnåede prøve i høj grad, fordi den har bedre adsorption af forurenende stoffer, mere effektiv absorption af synligt lys, højere dannelseshastighed for kulstofbånd og flere ilt -ledige stillinger. Den forbedrede fotokatalytiske aktivitet afCEO2-Go nanokompositter fremstillet af Ganesan et al. tilskrives forbedret overfladeareal, absorptionsintensitet, smal båndgap og overfladefotordesponseffekter. Liu et al. fandt, at CE/COWO4 -kompositkatalysator er en meget effektiv fotokatalysator med potentiel påføringsværdi. Petrovic et al. forberedtCEO2Katalysatorer ved anvendelse af konstant strømelektrodepositionsmetode og modificerede dem med ikke -termisk atmosfærisk trykpulserende korona -plasma. Både plasmamodificerede og umodificerede materialer udviser god katalytisk evne i både plasma og fotokatalytiske nedbrydningsprocesser.
Konklusion
Denne artikel gennemgår påvirkningen af syntesemetoder forceriumoxidOm partikelmorfologi, morfologiens rolle på overfladegenskaber og katalytisk aktivitet såvel som den synergistiske effekt og anvendelse mellemceriumoxidog dopingmidler og luftfartsselskaber. Selvom ceriumoxidbaserede katalysatorer er blevet undersøgt og anvendt inden for katalyse og har gjort betydelige fremskridt med at løse miljøproblemer såsom vandbehandling, er der stadig mange praktiske problemer, såsom uklarceriumoxidMorfologi og belastningsmekanisme for cerium understøttede katalysatorer. Yderligere forskning er nødvendig på syntesemetoden for katalysatorer, forbedring af den synergistiske virkning mellem komponenter og undersøgelse af den katalytiske mekanisme for forskellige belastninger.
Journalforfatter
Shandong Ceramics 2023 Udgave 2: 64-73
Forfattere: Zhou Bin, Wang Peng, Meng Fanpeng osv.
Posttid: Nov-29-2023