Студија о синтези и модификацијиНаноматеријали церијум оксида
Тхе синтхесис офнаноматеријали церијеобухвата преципитацију, копреципитацију, хидротермалну, механичку синтезу, синтезу сагоревањем, сол гел, микро лосион и пиролизу, међу којима су главне методе синтезе преципитација и хидротермална. Хидротермална метода се сматра најједноставнијим, најекономичнијим методом без адитива. Главни изазов хидротермалне методе је контрола морфологије наноразмера, што захтева пажљиво прилагођавање да би се контролисале њене карактеристике.
Тхе модифицатион офцериаможе се побољшати кроз неколико метода: (1) допирање других металних јона по нижим ценама или мањим величинама у решетки церије. Овај метод не само да може побољшати перформансе укључених металних оксида, већ и формирати нове стабилне материјале са новим физичким и хемијским својствима. (2) Распршити церијум или његове допиране аналоге на одговарајуће материјале носача, као што су активни угаљ, графен, итд.Церијум оксидтакође може послужити као носач за дисперговање метала као што су злато, платина и паладијум. Модификација материјала на бази церијум диоксида углавном користи прелазне метале, ретке алкалне/земноалкалне метале, ретке земне метале и племените метале, који имају бољу активност и термичку стабилност.
Примена одЦериум Окидеи композитни катализатори
1, Примена различитих морфологија церије
Лаура и др. пријавио одређивање три типа фазних дијаграма морфологије церије, који повезују ефекте концентрације алкалија и температуре хидротермалног третмана на коначнуЦеО2морфологија наноструктуре. Резултати показују да је каталитичка активност директно повезана са односом Це3+/Це4+ и површинском концентрацијом кисеоника. Веи ет ал. синтетизовао три Пт/ЦеО2катализатори са различитим морфологијама носача (као штап (ЦеО2-Р), кубни (ЦеО2-Ц), и октаедарски (ЦеО2-О), који су посебно погодни за нискотемпературну каталитичку оксидацију Ц2Х4. Биан ет ал. припремио низЦеО2 наноматеријалиса шипкастом, кубичном, грануларном и октаедарском морфологијом и открио да су катализатори напуњениЦеО2 наночестице(5Ни/НПс) су показали много већу каталитичку активност и бољу стабилност него катализатори са другим облицимаЦеО2подршка.
2.Каталитичка деградација загађујућих материја у води
Церијум оксидје препознат као ефикасан катализатор оксидације озона за уклањање одабраних органских једињења. Ксиао ет ал. открили да су наночестице Пт у блиском контакту саЦеО2на површини катализатора и подлежу јаким интеракцијама, чиме се побољшава активност разлагања озона и производи више реактивних врста кисеоника, које доприносе оксидацији толуена. Зханг Ланхе и други су припремали допингЦеО2/Ал2О3 катализатори. Допирани метални оксиди обезбеђују реакциони простор за реакцију између органских једињења и О3, што резултира већим каталитичким перформансамаЦеО2/Ал2О3 и повећање активних места на површини катализатора
Стога су многе студије то показалецеријум оксидкомпозитни катализатори не само да могу побољшати деградацију непослушних органских микро загађивача у области каталитичког третмана отпадних вода озоном, већ такође имају инхибиторне ефекте на бромат произведен током каталитичког процеса озона. Имају широке изгледе за примену у третману воде озоном.
3, Каталитичка деградација испарљивих органских једињења
ЦеО2, као типичан оксид ретких земаља, проучаван је у вишефазној катализи због свог високог капацитета складиштења кисеоника.
Ванг и др. синтетизовао Це Мн композитни оксид са морфологијом у облику штапа (Це/Мн моларни однос 3:7) коришћењем хидротермалне методе. Мн јони су допирани уЦеО2оквир за замену Це, чиме се повећава концентрација слободних места кисеоника. Како се Це4+ замењује јонима Мн, ствара се више слободних места за кисеоник, што је разлог његове веће активности. Ду ет ал. синтетизовао Мн Це оксид катализаторе користећи нову методу која комбинује редокс преципитацију и хидротермалне методе. Открили су да је однос мангана ицеријумодиграо пресудну улогу у формирању катализатора и значајно је утицао на његове перформансе и каталитичку активност.Церијуму мангануцеријум оксидигра кључну улогу у адсорпцији толуена, а показало се да манган игра кључну улогу у оксидацији толуена. Координација између мангана и церијума побољшава процес каталитичке реакције.
4.Фотокатализатор
Сун ет ал. успешно припремљен Це Пр Фе-0 @ Ц методом копреципитације. Специфичан механизам је да количина допинга Пр, Фе и Ц игра важну улогу у фотокаталитичкој активности. Увођење одговарајуће количине Пр, Фе и Ц уЦеО2може у великој мери побољшати фотокаталитичку ефикасност добијеног узорка, јер има бољу адсорпцију загађивача, ефикаснију апсорпцију видљиве светлости, већу брзину формирања угљеничних трака и више слободних места за кисеоник. Повећана фотокаталитичка активностЦеО2-ГО нанокомпозити које су припремили Ганесан ет ал. се приписује повећаној површини, интензитету апсорпције, уском појасу и ефектима површинског фотоодговора. Лиу ет ал. открили да је Це/ЦоВО4 композитни катализатор високо ефикасан фотокатализатор са потенцијалном вредношћу примене. Петровић и др. припремљенаЦеО2катализаторе који користе метод електродепозиције константне струје и модификују их са нетермалним атмосферским притиском пулсирајуће коронске плазме. И плазма модификовани и немодификовани материјали показују добру каталитичку способност иу плазми иу процесима фотокаталитичке деградације.
Закључак
Овај чланак даје преглед утицаја метода синтезецеријум оксидо морфологији честица, улози морфологије на површинским својствима и каталитичкој активности, као и о синергистичком ефекту и примени измеђуцеријум оксиди допанти и носачи. Иако су катализатори на бази церијум оксида широко проучавани и примењени у области катализе, и постигли су значајан напредак у решавању еколошких проблема као што је третман воде, још увек постоје многи практични проблеми, као што су нејасницеријум оксидморфологија и механизам пуњења катализатора на церијуму. Потребна су даља истраживања о методи синтезе катализатора, побољшању синергистичког ефекта између компоненти и проучавању каталитичког механизма различитих оптерећења.
Аутор часописа
Схандонг Церамицс 2023 Иссуе 2: 64-73
Аутори: Џоу Бин, Ванг Пенг, Менг Фанпенг итд
Време поста: 29.11.2023