Sentez ve modifikasyon üzerine çalışmaSeryum oksit nanomalzemeleri
senteziseryum nanomalzemeleriçökeltme, birlikte çökeltme, hidrotermal, mekanik sentez, yanma sentezi, sol jel, mikro losyon ve pirolizi içerir; bunların arasında ana sentez yöntemleri çökeltme ve hidrotermaldir. Hidrotermal yöntem en basit, en ekonomik ve katkı maddesi içermeyen yöntem olarak kabul edilir. Hidrotermal yöntemin asıl zorluğu, özelliklerini kontrol etmek için dikkatli ayarlamalar gerektiren nano ölçekli morfolojiyi kontrol etmektir.
modifikasyonuseryaçeşitli yöntemlerle geliştirilebilir: (1) serya kafesindeki diğer metal iyonlarını daha düşük fiyatlarla veya daha küçük boyutlarda katkılamak. Bu yöntem yalnızca ilgili metal oksitlerin performansını artırmakla kalmaz, aynı zamanda yeni fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip yeni kararlı malzemeler de oluşturur. (2) Seryum veya katkılı analoglarını aktif karbon, grafen vb. gibi uygun taşıyıcı malzemeler üzerine dağıtın.Seryum oksitaynı zamanda altın, platin ve paladyum gibi metallerin dispersiyonu için bir taşıyıcı görevi de görebilir. Seryum dioksit bazlı malzemelerin modifikasyonunda esas olarak daha iyi aktiviteye ve termal stabiliteye sahip olan geçiş metalleri, nadir alkali/alkali toprak metalleri, nadir toprak metalleri ve değerli metaller kullanılır.
UygulamasıSeryum Oksitve Kompozit Katalizörler
1, seryumun farklı morfolojilerinin uygulanması
Laura ve ark. Alkali konsantrasyonunun ve hidrotermal işlem sıcaklığının etkilerini nihai sonuçla ilişkilendiren üç tip seryum morfolojisi faz diyagramının belirlendiğini bildirdi.CeO2nanoyapı morfolojisi. Sonuçlar, katalitik aktivitenin doğrudan Ce3+/Ce4+ oranı ve yüzeydeki oksijen boşluğu konsantrasyonuyla ilişkili olduğunu göstermektedir. Wei ve diğerleri. üç Pt/ sentezlendiCeO2farklı taşıyıcı morfolojilere sahip katalizörler (çubuk benzeri (CeO2-R), kübik (CeO2-C) ve oktahedral (CeO2-O), özellikle C2H4'ün düşük sıcaklıkta katalitik oksidasyonu için uygundur. Bian ve ark. bir dizi hazırladıkCeO2 nanomalzemeleriçubuk şeklinde, kübik, granüler ve oktahedral morfolojiye sahip ve katalizörlerin yüklendiğini bulduCeO2 nanopartikülleri(5Ni/NP'ler), diğer formlardaki katalizörlerden çok daha yüksek katalitik aktivite ve daha iyi stabilite sergiledi.CeO2Destek.
2.Sudaki kirleticilerin katalitik bozunması
Seryum oksitseçilen organik bileşiklerin uzaklaştırılmasında etkili bir ozon oksidasyon katalizörü olarak kabul edilmiştir. Xiao ve diğerleri. Pt nanopartiküllerinin yakın temas halinde olduğunu bulduCeO2Katalizör yüzeyinde güçlü etkileşimlere uğrar, böylece ozon ayrıştırma aktivitesini geliştirir ve tolüenin oksidasyonuna katkıda bulunan daha reaktif oksijen türleri üretir. Zhang Lanhe ve diğerleri doping yapmaya hazırlandıCeO2/Al2O3 katalizörleri. Katkılı metal oksitler, organik bileşikler ile O3 arasındaki reaksiyon için bir reaksiyon alanı sağlar ve bu da daha yüksek katalitik performans sağlar.CeO2/Al2O3 ve katalizör yüzeyindeki aktif bölgelerde artış
Bu nedenle birçok çalışma şunu göstermiştir kiseryum oksitKompozit katalizörler yalnızca atık suyun katalitik ozon arıtımı alanında inatçı organik mikro kirleticilerin bozunmasını arttırmakla kalmaz, aynı zamanda ozon katalitik işlemi sırasında üretilen bromat üzerinde de engelleyici etkilere sahiptir. Ozonlu su arıtımında geniş uygulama olanaklarına sahiptirler.
3, Uçucu organik bileşiklerin katalitik bozunması
CeO2Tipik bir nadir toprak oksit olarak, yüksek oksijen depolama kapasitesinden dolayı çok fazlı katalizde incelenmiştir.
Wang ve diğerleri. hidrotermal bir yöntem kullanarak çubuk şeklinde bir morfolojiye sahip (Ce/Mn molar oranı 3:7) bir Ce Mn kompozit oksit sentezledi. Mn iyonları katkılandıCeO2Ce'nin yerini alacak bir çerçeve oluşturur, böylece oksijen boşluklarının konsantrasyonunu arttırır. Ce4+'nın yerini Mn iyonları aldığında daha fazla oksijen boşluğu oluşur ve bu da onun daha yüksek aktivitesinin nedenidir. Du ve diğerleri. redoks çökeltme ve hidrotermal yöntemleri birleştiren yeni bir yöntem kullanarak Mn Ce oksit katalizörlerini sentezledi. Manganez veseryumKatalizörün oluşumunda çok önemli bir rol oynamış ve performansını ve katalitik aktivitesini önemli ölçüde etkilemiştir.Seryummanganez cinsindenseryum oksitToluenin adsorpsiyonunda çok önemli bir rol oynar ve manganezin toluenin oksidasyonunda çok önemli bir rol oynadığı gösterilmiştir. Manganez ve seryum arasındaki koordinasyon, katalitik reaksiyon sürecini geliştirir.
4.Fotokatalist
Sun ve ark. birlikte çökeltme yöntemini kullanarak Ce Pr Fe-0 @ C'yi başarıyla hazırladı. Spesifik mekanizma, Pr, Fe ve C'nin doping miktarının fotokatalitik aktivitede önemli bir rol oynamasıdır. Uygun miktarda Pr, Fe ve C'nin sisteme dahil edilmesiCeO2Elde edilen numunenin fotokatalitik verimliliğini büyük ölçüde artırabilir çünkü kirleticilerin daha iyi adsorbsiyonuna, görünür ışığın daha etkili soğurulmasına, daha yüksek karbon bant oluşum hızına ve daha fazla oksijen boşluğuna sahiptir. Geliştirilmiş fotokatalitik aktiviteCeO2Ganesan ve diğerleri tarafından hazırlanan -GO nanokompozitleri. gelişmiş yüzey alanına, emilim yoğunluğuna, dar bant aralığına ve yüzey fototepki etkilerine atfedilir. Liu ve diğerleri. Ce/CoWO4 kompozit katalizörünün potansiyel uygulama değeri olan yüksek verimli bir fotokatalizör olduğunu buldu. Petrovic ve diğerleri. tedarikliCeO2sabit akım elektrodepozisyon yöntemini kullanan katalizörler ve bunları termal olmayan atmosferik basınç titreşimli korona plazması ile değiştirdiler. Hem plazma ile değiştirilmiş hem de değiştirilmemiş malzemeler, hem plazma hem de fotokatalitik bozunma süreçlerinde iyi katalitik yetenek sergiler.
Çözüm
Bu makale sentez yöntemlerinin etkisini gözden geçirmektedir.seryum oksitparçacık morfolojisi, morfolojinin yüzey özellikleri ve katalitik aktivite üzerindeki rolünün yanı sıra aralarındaki sinerjistik etki ve uygulamaseryum oksitve dopantlar ve taşıyıcılar. Seryum oksit bazlı katalizörler, kataliz alanında geniş çapta çalışılmış ve uygulanmış olmasına ve su arıtma gibi çevre sorunlarının çözümünde önemli ilerlemeler kaydetmiş olmasına rağmen, hala belirsiz olan birçok pratik sorun vardır.seryum oksitSeryum destekli katalizörlerin morfolojisi ve yükleme mekanizması. Katalizörlerin sentez yöntemi, bileşenler arasındaki sinerjistik etkinin arttırılması ve farklı yüklerin katalitik mekanizmasının incelenmesi konusunda daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Dergi yazarı
Shandong Seramikleri 2023 Sayı 2: 64-73
Yazarlar: Zhou Bin, Wang Peng, Meng Fanpeng, vb.
Gönderim zamanı: Kasım-29-2023