Studie om syntes och modifieringCeriumoxid -nanomaterial
Syntesen avceria -nanomaterialInkluderar nederbörd, samutfällning, hydrotermisk, mekanisk syntes, förbränningssyntes, solgel, mikrolotion och pyrolys, bland vilka de viktigaste syntesmetoderna är nederbörd och hydrotermisk. Hydrotermisk metod anses vara den enklaste, mest ekonomiska och tillsatsfria metoden. Den huvudsakliga utmaningen med hydrotermisk metod är att kontrollera nanoskala -morfologin, som kräver noggrann justering för att kontrollera dess egenskaper.
Modifiering avceriakan förbättras genom flera metoder: (1) doping av andra metalljoner med lägre priser eller mindre storlekar i ceriagitteret. Denna metod kan inte bara förbättra prestandan för de involverade metalloxiderna, utan också bilda nya stabila material med nya fysiska och kemiska egenskaper. (2) Dispergera ceria eller dess dopade analoger på lämpliga bärarmaterial, såsom aktivt kol, grafen, etc.CeriumoxidKan också tjäna som bärare för spridning av metaller som guld, platina och palladium. Modifieringen av ceriumdioxidbaserade material använder huvudsakligen övergångsmetaller, sällsynta alkali/alkali jordmetaller, sällsynta jordartsmetaller och ädelmetaller, som har bättre aktivitet och termisk stabilitet.
Tillämpning avCeriumoxidoch sammansatta katalysatorer
1, tillämpningen av olika morfologier av CERIA
Laura et al. rapporterade bestämningen av tre typer av ceria -morfologifasdiagram, som relaterar effekterna av alkalikoncentration och hydrotermisk behandlingstemperatur till finalenVD2Nanostrukturmorfologi. Resultaten indikerar att den katalytiska aktiviteten är direkt relaterad till CE3+/CE4+-förhållandet och ytan syre vakanskoncentration. Wei et al. syntetiserade tre Pt/VD2Katalysatorer med olika bärarmorfologier (stav som (VD2-R), kubik (VD2-C) och oktaedral (VD2-O), som är särskilt lämpliga för katalytisk oxidation med låg temperatur av C2H4. Bian et al. förberedde en serie avCEO2 -nanomaterialmed stavformad, kubisk, granulär och oktaedral morfologi och fann att katalysatorer laddade påCEO2 nanopartiklar(5NI/NP) uppvisade mycket högre katalytisk aktivitet och bättre stabilitet än katalysatorer med andra former avVD2stöd.
2. Katalytisk nedbrytning av föroreningar i vatten
Ceriumoxidhar erkänts som en effektiv ozonoxidationskatalysator för avlägsnande av utvalda organiska föreningar. Xiao et al. fann att PT -nanopartiklar är i nära kontakt medVD2på katalysatorytan och genomgår starka interaktioner, och därigenom förbättrar ozonnedbrytningsaktiviteten och producerar mer reaktiva syrearter, vilket bidrar till oxidationen av toluen. Zhang Lanhe och andra förberedde dopadeVD2/Al2O3 -katalysatorer. Dopade metalloxider ger ett reaktionsutrymme för reaktionen mellan organiska föreningar och O3, vilket resulterar i högre katalytisk prestanda avVD2/Al2O3 och en ökning av aktiva platser på katalysatorytan
Därför har många studier visat detceriumoxidKompositkatalysatorer kan inte bara förbättra nedbrytningen av recalcitrant organiska mikroföroreningar inom området katalytisk ozonbehandling av avloppsvatten, utan har också hämmande effekter på bromat som producerades under den ozonkatalytiska processen. De har breda tillämpningsmöjligheter vid ozonvattenbehandling.
3, Katalytisk nedbrytning av flyktiga organiska föreningar
VD2, som en typisk sällsynt jordoxid, har studerats i flerfaskatalys på grund av dess höga syretagringskapacitet.
Wang et al. syntetiserade en Ce Mn-kompositoxid med en stavformad morfologi (Ce/Mn molförhållande på 3: 7) med användning av en hydrotermisk metod. Mn -joner dopades in iVD2Ramverk för att ersätta CE och därmed öka koncentrationen av syre -lediga platser. Eftersom CE4+ersätts av Mn -joner bildas fler syre -lediga platser, vilket är orsaken till dess högre aktivitet. Du et al. Syntetiserade Mn Ce -oxidkatalysatorer med användning av en ny metod som kombinerar redoxutfällning och hydrotermiska metoder. De fann att förhållandet mellan mangan ochceriumSpelade en avgörande roll i bildandet av katalysatorn och påverkade signifikant dess prestanda och katalytiska aktivitet.Ceriumi manganceriumoxidspelar en avgörande roll i adsorptionen av toluen, och mangan har visat sig spela en avgörande roll i oxidationen av toluen. Koordinationen mellan mangan och cerium förbättrar den katalytiska reaktionsprocessen.
4.fotokatalysator
Sun et al. Framgångsrikt beredd CE PR FE-0 @ C med hjälp av CO-utfällningsmetod. Den specifika mekanismen är att dopningsmängden PR, Fe och C spelar en viktig roll i fotokatalytisk aktivitet. Introducerar en lämplig mängd PR, Fe och C iVD2Kan förbättra den fotokatalytiska effektiviteten hos det erhållna provet, eftersom det har bättre adsorption av föroreningar, effektivare absorption av synligt ljus, högre bildningshastighet för kolband och fler syre -lediga platser. Den förbättrade fotokatalytiska aktiviteten hosVD2-Go nanokompositer framställda av Ganesan et al. tillskrivs förbättrad ytarea, absorptionsintensitet, smal bandgap och ytfotoresponseffekter. Liu et al. fann att CE/COWO4 -kompositkatalysator är en mycket effektiv fotokatalysator med potentiellt applikationsvärde. Petrovic et al. bereddVD2Katalysatorer med konstant ström av elektrodepositionsmetod och modifierade dem med icke -termiskt atmosfäriskt tryck pulserande koronaplasma. Både plasmamodifierade och omodifierade material uppvisar god katalytisk förmåga i både plasma och fotokatalytiska nedbrytningsprocesser.
Slutsats
Den här artikeln granskar påverkan av syntesmetoder förceriumoxidpå partikelmorfologi, morfologins roll på ytegenskaper och katalytisk aktivitet, liksom den synergistiska effekten och tillämpningen mellanceriumoxidoch dopanter och bärare. Även om ceriumoxidbaserade katalysatorer har studerats i stor utsträckning inom katalysområdet och har gjort betydande framsteg när det gäller att lösa miljöproblem såsom vattenbehandling, finns det fortfarande många praktiska problem, till exempel oklaraceriumoxidMorfologi och belastningsmekanism för cerium stödde katalysatorer. Ytterligare forskning behövs om syntesmetoden för katalysatorer, förbättrar den synergistiska effekten mellan komponenter och studerar den katalytiska mekanismen för olika belastningar.
Journalförfattare
Shandong Ceramics 2023 Utgåva 2: 64-73
Författare: Zhou Bin, Wang Peng, Meng Fanpeng, etc.
Posttid: november-29-2023