Studio sulla sintesi e la modificaNanomateriali di ossido di cerio
La sintesi diNanomateriali CERIAInclude precipitazioni, coprecipitazione, idrotermale, sintesi meccanica, sintesi di combustione, gel SOL, micro lozione e pirolisi, tra cui i principali metodi di sintesi sono precipitazioni e idrotermali. Il metodo idrotermico è considerato il metodo gratuito più semplice, economico e additivo. La sfida principale del metodo idrotermico è controllare la morfologia su nanoscala, che richiede un'attenta adeguamento per controllarne le caratteristiche.
La modifica diCeriaPuò essere migliorato attraverso diversi metodi: (1) Doping altri ioni metallici con prezzi più bassi o dimensioni più piccole nel reticolo CERIA. Questo metodo può non solo migliorare le prestazioni degli ossidi metallici coinvolti, ma anche formare nuovi materiali stabili con nuove proprietà fisiche e chimiche. (2) disperdere la ceria o i suoi analoghi drogati su materiali vettori adeguati, come carbonio attivo, grafene, ecc.Ossido di ceriopuò anche fungere da vettore per disperdere metalli come oro, platino e palladio. La modifica dei materiali a base di biossido di cerio utilizza principalmente metalli di transizione, metalli di terra alcali/alcali rari, metalli delle terre rare e metalli preziosi, che hanno una migliore attività e stabilità termica.
Applicazione diOssido di cerioe catalizzatori compositi
1, l'applicazione di diverse morfologie di ceria
Laura et al. ha riportato la determinazione di tre tipi di diagrammi di fase morfologica di CERIA, che mettono in relazione gli effetti della concentrazione alcalino e della temperatura del trattamento idrotermico alla finaleCEO2Morfologia delle nanostrutture. I risultati indicano che l'attività catalitica è direttamente correlata al rapporto CE3+/CE4+e alla concentrazione di posti vacanti di ossigeno superficiale. Wei et al. sintetizzato tre pt/CEO2Catalizzatori con diverse morfologie del vettore (Rod Like (CEO2-R), cubico (CEO2-C) e ottaedrico (CEO2-O), che sono particolarmente adatti per l'ossidazione catalitica a bassa temperatura di C2H4. Bian et al. preparato una serie diNanomateriali CEO2con morfologia a forma di asta, cubica, granulare e ottaedrica e hanno scoperto che i catalizzatori caricanoNanoparticelle CEO2(5NI/NP) ha mostrato un'attività catalitica molto più elevata e una migliore stabilità rispetto ai catalizzatori con altre forme diCEO2supporto.
2. Degradazione catalitica degli inquinanti in acqua
Ossido di cerioè stato riconosciuto come un efficace catalizzatore di ossidazione dell'ozono per la rimozione di composti organici selezionati. Xiao et al. scoperto che le nanoparticelle PT sono in stretto contatto conCEO2Sulla superficie del catalizzatore e subiscono forti interazioni, migliorando così l'attività di decomposizione dell'ozono e producendo specie di ossigeno più reattive, che contribuiscono all'ossidazione del toluene. Zhang Lanhe e altri hanno preparato drogatoCEO2/Catalizzatori AL2O3. Gli ossidi metallici drogati forniscono uno spazio di reazione per la reazione tra composti organici e O3, con conseguenti maggiori prestazioni catalitiche diCEO2/Al2o3 e un aumento dei siti attivi sulla superficie del catalizzatore
Pertanto, molti studi lo hanno dimostratoossido di cerioI catalizzatori compositi non possono solo migliorare la degradazione dei micro -inquinanti organici recalcitranti nel campo del trattamento catalitico dell'ozono delle acque reflue, ma hanno anche effetti inibitori sul bromato prodotto durante il processo catalitico dell'ozono. Hanno ampie prospettive di applicazione nel trattamento delle acque dell'ozono.
3, degradazione catalitica di composti organici volatili
CEO2, come tipico ossido di terre rare, è stato studiato nella catalisi multifase a causa della sua elevata capacità di conservazione dell'ossigeno.
Wang et al. sintetizzato un ossido composito CE Mn con una morfologia a forma di bastoncino (rapporto molare CE/Mn di 3: 7) usando un metodo idrotermico. Ioni mn sono stati drogati nelCEO2Framework per sostituire CE, aumentando così la concentrazione di posti vacanti di ossigeno. Poiché Ce4+è sostituito da ioni Mn, si formano più posti vacanti di ossigeno, che è la ragione della sua maggiore attività. Du et al. Catalizzatori di ossido di Mn CE sintetizzati usando un nuovo metodo che combina le precipitazioni redox e i metodi idrotermici. Hanno scoperto che il rapporto tra manganese ecerioHa svolto un ruolo cruciale nella formazione del catalizzatore e ha influenzato significativamente le sue prestazioni e l'attività catalitica.Cerioin manganeseossido di cerioHa un ruolo cruciale nell'adsorbimento del toluene e il manganese ha dimostrato di svolgere un ruolo cruciale nell'ossidazione del toluene. Il coordinamento tra manganese e cerio migliora il processo di reazione catalitica.
4.fotocatalyst
Sun et al. Preparato correttamente CE PR FE-0 @ C utilizzando il metodo di precipitazione CO. Il meccanismo specifico è che la quantità di doping di PR, Fe e C svolge un ruolo importante nell'attività fotocatalitica. Introducendo una quantità adeguata di PR, Fe e C inCEO2Può migliorare notevolmente l'efficienza fotocatalitica del campione ottenuto, poiché ha un migliore adsorbimento di inquinanti, un assorbimento più efficace della luce visibile, un tasso di formazione più elevato di bande di carbonio e più posti vacanti di ossigeno. L'attività fotocatalitica migliorata diCEO2-Go nanocompositi preparati da Ganesan et al. è attribuito a una superficie avanzata, intensità di assorbimento, gap di banda stretto e effetti di fotografia di superficie. Liu et al. ha scoperto che il catalizzatore composito CE/CoWO4 è un fotocatalizzatore altamente efficiente con un potenziale valore dell'applicazione. Petrovic et al. preparatoCEO2Catalizzatori che utilizzano metodo di elettrodeposizione a corrente costante e li hanno modificati con il plasma di corona pulsante della pressione atmosferica non termica. Sia i materiali modificati e non modificati al plasma presentano una buona capacità catalitica sia nei processi di degradazione plasmatica che fotocatalitica.
Conclusione
Questo articolo esamina l'influenza dei metodi di sintesiossido di ceriosulla morfologia delle particelle, il ruolo della morfologia sulle proprietà superficiali e sull'attività catalitica, nonché l'effetto sinergico e l'applicazione traossido di cerioe droganti e vettori. Sebbene i catalizzatori a base di ossido di cerio siano stati ampiamente studiati e applicati nel campo della catalisi e hanno fatto progressi significativi nella risoluzione di problemi ambientali come il trattamento delle acque, ci sono ancora molti problemi pratici, come poco chiaroossido di cerioMorfologia e meccanismo di carico dei catalizzatori supportati dal cerio. Sono necessarie ulteriori ricerche sul metodo di sintesi dei catalizzatori, migliorando l'effetto sinergico tra componenti e studiando il meccanismo catalitico di diversi carichi.
Autore del diario
Shandong Ceramics 2023 Numero 2: 64-73
Autori: Zhou Bin, Wang Peng, Meng Fanpeng, ecc.
Post Time: novembre-29-2023