不同方法制备的CeO2-ZrO2体系结构研究
ZrO2-TiO2-CeO2的制备及其在NH3选择性催化还原NO中的应用
（ｏｌ ｅ ｆ ｈｍｉｒ， ｉ ｕ ｎＵ ｉ ｒｉ， ｈｎ ｄ ６ ０ ６ ， ． ． ｈ ａ Ｃ ｌｇ Ｃ ｅ ｓ ｙ Ｓｃ ａ ｎｖ ｓｙ Ｃ ｅ ｇ ｕ １ ０４ Ｐ Ｒ Ｃ ｉ ） ｅ ｏ ｔ ｈ ｅ ｔ ｎ
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物理化 学学 报（ ｌＨｕｘ ｅ ｕｂ ｏ Ｗｕ ａｕ ｅａ） ｉ Ｘ
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含锆复合氧化物催化剂的制备方法研究进展
含锆复合氧化物催化剂的制备方法研究进展张宏;白英芝;王海彦【摘要】复合氧化物因其优异的物化性能引起研究者的极大兴趣,而含锆的复合氧化物在催化加氢脱硫、加氢脱芳烃、环己酮肟气相Beckmann重排反应、有机污染物脱除等方面应用广泛.文章综述了含锆复合氧化物催化剂的三种主要制备方法(溶胶凝胶法、水热合成法、共沉淀法)以及这三种方法的缺陷与优势,也简要介绍了一些其他的制备方法.【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》【年(卷),期】2019(039)001【总页数】4页(P35-38)【关键词】ZrO2;复合氧化物;制备方法;应用【作者】张宏;白英芝;王海彦【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛 266555;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛 266555【正文语种】中文【中图分类】TQ426.64液体酸催化剂因成本较低、使用方便普遍用于化工生产。
但在环境问题日益受到广泛重视的今天，其具有腐蚀设备、副反应多、选择性差等缺点，无法满足清洁能源及绿色化工等需要。
寻找具有优异性能的替代品成为研究者们关注的热点。
ZrO2复合氧化物作为一种新型材料现已广泛应用于加氢脱硫、加氢脱芳烃、煤和石油的燃烧催化、环保、光催化分解水制氢等方面。
由于ZrO2具有高熔点、氧化性、还原性、使用温度高等优点[1]，且同时具有氧化、还原性，在催化、高温耐火材料等方面体现优异性能而备受关注。
单一ZrO2已不能满足使用需求，因此，性能优良、适宜比表面积和孔道结构的ZrO2复合氧化物的合成是其应用和研究发展的必然趋势[2-4]。
含锆复合氧化物催化剂不仅可以增大氧化物比表面积、热稳定性，还能提高催化性能[5]。
因此，ZrO2作为催化剂展示出相当广泛的应用前景，具有理论研究价值。
CuO—CeO2-ZrO2催化剂制备及其对CO选择性氧化性能的研究
３２ ６
Ｃ Ｏ—Ｃ Ｏ 一 ｒ 催化 剂制 备及 其对 Ｃ ｕ ｅ ： ＺＯ Ｏ选 择性 氧化 性能 的研 究
２０ ０８
Ｃ ： ５ ， Ｏ １ ， ｅ作 为 平 衡 气 。 反 应 温 度 为 Ｏ ２％ Ｃ ％ Ｈ ８￣ ０Ｃ～２０Ｃ。氧气 的流 量 以 ＝２ 。 Ｐ 。 示 ， ２￣ Ｐ， 。表 ／ 本 实验 中取 ＝ 。采用 Ｈ ６ ２ ３ Ｐ ８ ０气 相色谱 仪在 线分 析 反应前 后气 体 的组成 。 催 化剂 的性 能通 过 Ｃ 的转 化率 （ ） Ｏ Ｘ 。 和选 择
质 子 交换 膜 燃 料 电池 （ Ｅ （ 是 最 有 发 展 前 Ｐ ＭＦ ） ￣ 景 的机 动车 动力 源 之一 ， 它所 使 用 的氢 气 主 要 是 烃
催 化 剂 的形 貌 和 ｃ ｕ物 种 在 载 体 上 的分 散 度 不 同 ，
导 致催 化性 能也 不 同 。本 文 采用 了柠 檬酸 溶胶 一凝
控 制 在 １ ０Ｘ１ 以 下 。 ０ ０
ｌ 实验部分
１ １ 催 化剂 的制 备 ． 分 别 配 制 ０ ２ Ｍ 的 ｃ （ Ｏ ） ， ｅ Ｎ ， ｒ ． ｕ Ｎ ： ｃ （ Ｏ ） ｚ （Ｏ） Ｎ ， 溶液 ， Ｃ ： ｅ Ｚ ＝１ ９ １ 摩尔 比率 ） 按 ｕＣ ：ｒ ： ： （ 混合 均匀后 ， ８ ￣ 浴 加 热 并 不 断 搅 拌 下 ， 滴 加 入 在 ０Ｃ水 逐 浓 度 为 ０ ５ Ｍ 的柠檬 酸溶 液 ， 氨水调 节 ｐ ． 用 Ｈ值 至 ９
类（ 甲烷 、 油等 ） 醇 类 （ 汽 及 甲醇 、 乙醇 等 ） 过 重 整 经
制 得 。 目前 ， 过 甲 醇 重 整 实 现 车 载 制 氢 的 技 术 已 通
胶 法制 备 Ｃ Ｏ—Ｃ Ｏ Ｚ Ｏ 催 化 剂 ， 讨 了 不 同制 ｕ ｅ 一 ｒ 探
含铈固体超强酸SO4 2—／ZrO2—CeO2催化合成乙酸丁酯的研究
实验 法考 察 了催化 合 成 乙酸 丁 酯反 应 的条 件 。对 酯
化产 品进 行 了 Ｉ Ｒ等 分 析 。
１ 实验
１ １ 试 剂及 仪 器 ． 冰 醋 酸 、 丁 醇 、 ｒ １ ・８ Ｏ、 ｅ Ｎ ） 正 ｚ ＯＣ 。 Ｈ。 Ｃ （ Ｏ。。・ １ Ｈ。 均 为分 析 纯 ， 硫 酸 、 水等 为化 学纯 。 Ｏ Ｏ 浓 氨
Ｚ ＷＡ—Ｊ型 阿 贝折 光仪 （ 海 光 学 仪 器 厂 ） 气 上 ；
出现 第一滴 回流液 时 开 始记 时 。 回流温 度 下反 应 ， 反
应进 行 至分 出的 水层 不再 增 加 为 止 。 应结 束 后 ， 反 待 反 应 体 系冷 至 室 温 ， 用玻 璃 砂 芯 漏 斗 分 离 催 化 剂 与 反 应混 合 液 。用 ＧＣ一９ 型 气 相 色谱 仪分 析 产物 组 Ａ 成 ， 得 醋酸 酯化 率 。 求
用 电子 仪 表 厂 ） 马 弗 炉 （ ＸＩ ， 市 实 验 电炉 厂 ） ； Ｓ ３呼 ；
收 稿 日期 ； Ｏ １ １ 一 ５ ２ Ｏ ． ｏ１ 基金项 目： 内蒙 古 工 业 大 学 基 金 项 目
作 者 简 介 ： 秀兰 （ ９ ８） 女 ， 崔 １ ５ 一 ， 内蒙 古 人 ， 蒙 古 工 业 大 学 副 教 授 ， 表 论文 ２ 内 发 ｏ余 篇 ， 要 从 事 精 细 化 工 产 品 的 开 发 研 究 。 主
法 对 影 响 反 应 的 因 素 进 行 了 考 察 。 果 表 明 ： 佳 反 应 条 件 为 ｎ 醇 ）： （ ） ２： ， 化 剂 用 量 为 反 应 混 合 物 总 量 结 最 （ ｎ酸 一 １催
的 １ ５ （ 量 分 数 ）反 应 时 间 为 ３ ， 化 率 可 达 ９ ． 。 ． 质 ， ｈ酯 ２６
复合氧化物催化剂及其制备方法
复合氧化物催化剂及其制备方法复合氧化物催化剂是由两种或多种金属氧化物组成的催化剂，具有较好的催化性能和稳定性。
它在催化反应中发挥关键作用，广泛应用于环境保护、能源转化、化工生产等领域。
本文将介绍几种常见的复合氧化物催化剂及其制备方法。
一、Cu/ZnO/Al2O3催化剂Cu/ZnO/Al2O3催化剂是一种用于低温CO氧化反应的重要催化剂，在甲醛、甲烷、乙烷等有机废气的净化处理中有广泛应用。
它由CuO、ZnO 和Al2O3三种组分组成，在制备过程中可以采用浸渍法、共沉淀法、共焙烧法等方法。
浸渍法是一种常用的制备方法。
首先将载体氧化铝（Al2O3）浸入金属铜（Cu）和金属锌（Zn）的溶液中，然后在恒温下蒸发溶液，使金属溶液中的浓缩物质在载体表面沉积。
最后，将样品在空气中焙烧，得到Cu/ZnO/Al2O3催化剂。
二、Fe2O3/TiO2催化剂Fe2O3/TiO2催化剂是一种用于光催化水分解制氢的催化剂。
它由氧化铁（Fe2O3）和二氧化钛（TiO2）两种组分组成。
制备方法可以采用共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等。
共沉淀法是一种简单有效的制备方法。
首先将氯化钛（TiCl4）和硝酸铁（Fe(NO3)3）的溶液混合，加入氨水进行沉淀反应，得到Fe2O3/TiO2前驱体。
然后，将前驱体在高温条件下煅烧，得到Fe2O3/TiO2催化剂。
三、CeO2-ZrO2催化剂CeO2-ZrO2催化剂是一种重要的氧化物催化剂，具有很高的氧存储能力和氧化还原性能，在汽车尾气净化、丙烯酸催化氧化等方面有广泛应用。
它由二氧化锆（ZrO2）和氧化铈（CeO2）两种组分组成。
制备方法可以采用共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等。
共沉淀法是一种常用的制备方法。
首先将硝酸铈（Ce(NO3)3）和硝酸锆（Zr(NO3)4）的溶液混合，加入氨水进行沉淀反应，得到CeO2-ZrO2前驱体。
然后，将前驱体在高温条件下煅烧，得到CeO2-ZrO2催化剂。
综上所述，复合氧化物催化剂是一类具有良好催化性能和稳定性的催化剂，在实际应用中具有广泛的应用前景。
《CeO2、ZrO2载体负载镍铁合金催化剂及甲烷干重整性能》范文
《CeO2、ZrO2载体负载镍铁合金催化剂及甲烷干重整性能》篇一一、引言近年来，甲烷的干重整技术已成为能源领域研究的热点。
该技术利用甲烷与二氧化碳在高温、高压条件下进行反应，生成合成气（CO和H2的混合物），进而可以用于制备各种化工产品。
在甲烷干重整过程中，催化剂的活性和稳定性是决定整个反应效率的关键因素。
本论文将研究CeO2、ZrO2作为载体负载的镍铁合金催化剂，并探讨其甲烷干重整性能。
二、CeO2、ZrO2载体的特性1. CeO2载体：CeO2具有较高的储氧能力和良好的氧化还原性能，可以有效地促进催化剂的活性。
2. ZrO2载体：ZrO2具有较高的热稳定性和化学稳定性，能够提高催化剂的耐热性能和抗中毒能力。
三、镍铁合金催化剂的制备本实验采用浸渍法将镍铁合金负载于CeO2和ZrO2载体上，制备出两种不同的催化剂。
通过控制浸渍时间、温度和浓度等条件，调节催化剂的组成和结构。
四、催化剂的表征利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等手段对催化剂进行表征。
XRD可以确定催化剂的晶体结构和相组成，TEM则可以观察催化剂的形貌和颗粒大小。
五、甲烷干重整性能测试在固定床反应器中进行甲烷干重整反应，分别测试CeO2负载镍铁合金催化剂和ZrO2负载镍铁合金催化剂的性能。
通过改变反应温度、空速等条件，考察催化剂的活性和稳定性。
六、结果与讨论1. 活性比较：在相同的反应条件下，ZrO2负载的镍铁合金催化剂表现出更高的活性，其起始反应温度较低，且在高温下仍能保持较高的反应速率。
2. 稳定性分析：ZrO2载体的热稳定性和化学稳定性使得ZrO2负载的催化剂具有更好的稳定性，能够在长时间运行中保持较高的活性。
3. 产物分析：甲烷干重整反应主要生成合成气（CO和H2），通过气相色谱分析可知，ZrO2负载的催化剂在反应过程中能够更好地控制CO和H2的比例，使其更接近于理论值。
4. 载体作用：CeO2和ZrO2作为载体在反应中起到了重要作用。
二氧化锆的制备及其性能检测
摘要本文简要介绍目前二氧化锆的制备方法（共沉淀法、溶胶—凝胶法、喷雾热解法、金属有机物水解法、水热法、反向胶团法等），主要以水热法为例,详细介绍其制备过程及步骤，并检测制得二氧化锆的各项性能（红外、XRD)。
本文采用水热法制备氧化钇稳定氧化锆（YSZ ）纳米粉术，以Zr 4+和Y 3+的氢氧化物为热前驱体，氢氧化钾和碳酸钾作矿化剂，研究水热处理温度、PH 值和矿化剂浓度对水热合成纳米氧化锆晶型结构的影响。
实验的各项性能结果表明:高的反应温度有利于立方氧化锆的生成,矿化剂的加入对合成产物晶化度和晶粒大小有显著的影响，体系pH 值会影响水热前驱体的结构,进而影响水热合成纳米氧化锆的晶型.在Y 2O 3 掺杂量比较大的时候,PH 值的变化对氧化锆晶型的影响不明显，晶型由掺杂量决定。
在本文中还附有二氧化锆制备步骤及其性能检测的各种实验数据，用到的实验仪器，可操作性强，从而为制备粒度和晶型可控的纳米二氧化锆粉末提供实验依据.关键词： 二氧化锆 制备方法 水热法 性能检测Title Preparation and properties of zirconium dioxide detectionAbstractThis paper introduces the preparation methods of the present zirconia（Coprecipitation、Sol - gel method、Spray pyrolysis、Hydrolysis of metal organic、Hydrothermal、Reverse micelles and so on）. Case Study of the main hydrothermal. Details of their preparation process and steps，and detection system was the performance of zirconia （XRD). In this paper, hydrothermal yttria stabilized zirconia nano—powder technique to Zr4+ and Y3+in the hydroxide precursor for the heat，potassium hydroxide and potassium carbonate as a mineralizer of hydrothermal treatment temperature，PH value and mineralizer concentration on the hydrothermal synthesis of nano-zirconia crystal structure。
苯胺与二氧化碳、甲醇反应一步合成苯氨基甲酸甲酯的研究
苯胺与二氧化碳、甲醇反应一步合成苯氨基甲酸甲酯的研究王哲凯;冯磊;王海鸥;赵茜;胥欢欢;袁烨;李芳;王延吉【摘要】合成以CeO2-ZrO2为催化剂,利用温室气体CO2和价廉的甲醇为原料,4A分子筛为脱水剂研究了苯氨基甲酸甲酯(MPC)的合成.考察了n(Ce)∶n(Zr)对CeO2-ZrO2催化剂活性的影响,当n(Ce)∶n(Zr)=2∶1时,CeO2-ZrO2具有良好的催化活性.考察了反应条件对合成MPC的影响,当反应温度为160℃、反应时间为8h、n(苯胺)∶n(甲醇)=1∶100(苯胺0.46 mL)、m(CeO2-ZrO2)∶m(苯胺)=0.43、CO2反应初始反应压力为4.0 MPa时,苯胺的转化率为7.8％,MPC的选择性为66.7％.【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2015(032)003【总页数】5页(P61-65)【关键词】二氧化碳;苯胺;甲醇;苯氨基甲酸甲酯;二氧化铈/二氧化锆【作者】王哲凯;冯磊;王海鸥;赵茜;胥欢欢;袁烨;李芳;王延吉【作者单位】河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130;河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室,天津300130【正文语种】中文【中图分类】TQ245.2+4CO2是产生“温室效应”的主要气体，由于CO2排放所引起的全球气候变暖问题已经引起了人们的担忧。
通过化学方法将CO2资源化，既可消除CO2对生态环境的影响，又可将廉价的碳资源转化成具有高附加值的化工产品［1-2］。
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第29卷2001年 增刊8 月燃 料 化 学 学 报JOURNAL OF FUE L CHEMISTRY AND TECHNOLOGYVol 129 Suppl 1Aug 1 2001文章编号:025322409(2001)增刊20105204 基金项目:国家自然科学基金(29803001;29733080)。
作者简介:朱月香(19662),女,山西闻喜人,博士,副教授,固体表面化学和催化专业。
不同方法制备的CeO 22Z rO 2体系结构研究朱月香,江振华,尉继英,曾 莉,谢有畅(北京大学物理化学研究所,100871,北京)摘 要:采用不同方法制备了几种CeO 22Z rO 2二元氧化物体系,并用XRD 、BET 、XPS 等技术研究了各个体系中氧化铈与氧化锆的存在状态。
结果表明:以773K 焙烧过的氧化锆为载体,浸渍Ce (NO 3)3溶液制得的CeO 2/Z rO 2体系中,氧化铈单层分散于氧化锆的表面,分散阈值约为0103g CeO 2/g Z rO 2。
以水合氧化锆为载体,浸渍Ce (NO 3)3溶液制得CeO 22Z rO 2固溶体,但用此法制备的固溶体样品与用共沉淀法制备的样品不同。
共沉淀法得到的是均一固溶体,浸渍法得到的是富锆固溶体和富铈固溶体的混合物;而且浸渍法制备的样品表面Ce/Z r 原子比高,热稳定性好。
关键词:氧化锆;氧化铈;热稳定性中图分类号:O643.36 文献标识码:A Z rO 2作为催化剂或催化剂载体已广泛应用于各种催化过程,如C O 、C O 2加氢,合成气向异丁烷和异丁烯的转化[1,2]等。
氧化锆与氧化铈形成的固溶体复合氧化物相对于纯CeO 2、Z rO 2有着更高的贮氧及释氧能力[3],作为汽车尾气三效催化剂助剂可大大提高催化剂的活性和稳定性[4]。
有关Z rO 2及CeO 22Z rO 2体系的研究报道很多,制备在高温下具有高比表面的样品一直是研究者追求的目标。
研究发现,用水合氧化物为载体浸渍活性组分再焙烧可以得到高比表面的样品[5]。
本文为探索制备高比表面氧化锆基体系,分别以Z rO 2和水合氧化锆为载体制备了几个CeO 22Z rO 2二元氧化物体系,并利用XRD 、BET 、XPS 等手段考察了各个体系中CeO 2和Z rO 2的存在状态,还与用共沉淀法制备的样品进行了对比。
1 实验部分111 样品制备 载体制备:将2m ol/L 氨水在搅拌下滴加到Z rOCl 2溶液中至pH 到910,沉淀用去离子水洗净Cl -后烘干,得到水合氧化锆I (Z rO 2・1120H 2O )。
将此样品在马弗炉中于773K 焙烧3h 得到Z rO 2载体。
作为对比,采用双股并流法将Z rO 2Cl 2和NaOH 溶液同时滴到NH 4HC O 3缓冲溶液中至pH 为12,沉淀在母液中于373K 老化48h ,过滤并用去离子水洗净Cl -后于383K 烘干,得到水合氧化锆Ⅱ(Z rO 2・1115H 2O )。
CeO 22Z rO 2体系的制备:用Ce (NO 3)3溶液,浸渍一定量载体,90℃水浴蒸干,研磨后于383K 烘箱中烘2h ,再于马弗炉中在所需温度下焙烧3h 制得所需样品。
以Z rO 2为载体制备的体系记为CeO 2/Z rO 2,以水合氧化锆Ⅰ(Z rO 2・1120H 2O )为载体制备的体系记为CeZ rO 2Ⅰ,以水合氧化锆Ⅱ(Z rO 2・1115H 2O )为载体制备的体系记为CeZ rO 2Ⅱ。
作为对比,用氨水作沉淀剂,用共沉淀法制备了两个样品,记为CeZ rO 2C1和CeZ rO 2C2。
112 样品表征 催化剂物相组成在BD 290射线衍射仪上测定,采用Cu Kα射线源,管压40kv ,管流20mA ,扫描速度8°/min 。
样品的比表面采用BET 法,在Micromeritics AS AP 22010型吸附仪上测定。
X 2射线光电子能谱(XPS )分析在VG ESC A LAB 5型多功能电子光谱仪上进行。
2 实验结果和讨论211 CeO 2/Z rO 2体系 图1是以比表面为65m 2/g 的氧化锆为载体,浸渍Ce (NO 3)3溶液,在773K 焙烧3h 制得的CeO 2/Z rO 2系列样品的XRD 图。
由图可见,纯载体氧化锆为单斜相和四方相的混合物,CeO 2的最强峰与单斜氧化锆的峰重迭,氧化铈含量在0110g CeO 2/g Z rO 2以上的样品中都出现了2θ在48°左右的CeO 2的特征峰并随氧化铈含量的增加而增强。
还可以看出,所有样品中四方氧化锆的最强衍射峰(2θ=30°)峰位没有改变。
因此可以判断氧化铈和氧化锆没有形成固溶体,氧化铈可能单层分散在氧化锆表面上,且分散阈值在0110g CeO 2/g Z rO 2以下。
进一步利用XPS 测定了系列样品表面的铈锆比,对样品中的氧化铈含量作图,结果示于图2。
很明显,样品表面铈锆强度比随氧化铈含量的增加出现了一个转折点,此点所对应的氧化铈含量01033g CeO 2/g Z rO 2即为氧化铈在氧化锆上的单层分散阈值。
图1 部分CeO 2/Z rO 2样品的XRD图Figure 1 XRD patterns of s ome CeO 2/Z rO 2sam plea —Z rO 2;b —0.103;c —0.203;d —0.303;e —0.453;f —CeO 23CeO 2content (g/g Z rO 2)图2 CeO 2/Z rO 2系列样品中的XPS 峰强度比 与氧化铈含量的关系Figure 2 XPS peak intensity ratio versus the content of CeO 2212 CeZ rO 2Ⅰ体系 以水合氧化锆Ⅰ(Z rO 2・1120H 2O )为载体,浸渍Ce (NO 3)3溶液制得CeZ rO 2Ⅰ系列样品。
XRD 物相分析(图3)发现,773K 焙烧的所有样品中,都没有单斜相氧化锆的出现,说明氧化铈的加入抑制了单斜氧化锆的产生,而且随样品中CeO 2含量的增加,样品中四方Z rO 2相的衍射峰向低角度移动,逐渐向立方CeO 2相转化。
这一结果表明,以水合氧化锆为载体制备的样品中,氧化铈与氧化锆形成了铈锆固溶体,与文献报道的用共沉淀法得到结果相近,但从XRD 图上还可发现,Ce/Z r 原子比大于1∶9的样品,2θ在50°及60°的衍射峰都出现了裂分,新峰出现在低角度,峰位略高于氧化铈在相近位置的衍射。
表明这些样品中氧化铈与氧化锆没有形成均一固溶体,除氧化铈固溶于氧化锆中形成的富锆固溶体外还产生了部分氧化锆固溶于氧化铈中形成的富铈固溶体。
图3 CeZ rO 2Ⅰ(773K 焙烧)系列样品的XRD 图Figure 3 XRD patterns of CeZ rO 2Ⅰsam ples calcined at 773KCe/Z r (atomic ratio ):a —1∶9;b —2∶8;c —3∶7;d —4∶6;e —5∶5 作为对比,用共沉淀法制备了两个Ce/Z r 原子比为分别为2∶8和3∶7的样品,并进行了XRD 、BET 和XPS 表征。
结果发现,用共沉淀法制备的样品在所有温度下都形成了均一铈锆固溶体,其XRD 衍射峰无裂分现象。
用BET 法测定了各对比样品在不同温度下的比表面(见表1),发现样品比表面随温度的变化差别很大。
共沉淀法制备的样品在773K 的比表面远远高于用浸渍法制备的样品,但随温度升高迅速下降。
当焙烧温度从773K 提高到1173K时,用浸渍法制备的Ce/Z r 原子比为2∶8的样品,比表面下降了50%,而用共沉淀法制备的相同组成的样品比表面下降了75%;用浸渍法制备的Ce/Z r 原子比为3:7的样品,比表面下降了26%,而用共沉淀法制备的相同组成的样品比表面下降了58%。
这一结果表明,浸渍法所得样品与共沉淀法样品相比具有更好的热稳定性。
进一步的XPS 表面组成分析发现(见表2),所有样品表面的Ce/Z r 原子比均高于体相,说明铈锆固溶体表面存在铈的偏析。
这是因为铈的原子半径大,它在表面的偏析有利于降低固溶体的表面能。
但用浸渍法制备的样品表面Ce/Z r 原子比更高,这可能是因为用这种方法制备的样品中,形成了富锆和富铈两种固溶体,使样品表面的601 燃 料 化 学 学 报29卷铈含量进一步提高。
另外,有可能存在两种固溶体相互在另一方表面分散的现象,这也许是用浸渍法所得样品热稳定性高的原因。
表1 样品在不同温度下的比表面(m 2・g -1)T able 1 Sur face area of s ome sam ples at different tem peratures(m 2・g -1)Ce/Z r (m ol/m ol )Sam ple 773K 1073K 1173K 2∶8CeZ rO 2Ⅰ745237CeZ rO 2C111554293∶7CeZ rO 2Ⅰ614545CeZ rO 2C21004442表2 样品表面Ce/Z r 原子比T able 2 Ce/Z r atomic ratio on the sur face of different sam plesSam ple Ce/Z r (atomic ratio ,experimental )CeZ rO 2C10.33CeZ rO 2Ⅰ(2/8)0.44CeZ rO 2C20.52CeZ rO 2Ⅰ(3/7)0.62213 CeZ rO 2Ⅱ体系 研究发现,用NaOH 为沉淀剂并在母液中老化沉淀物可制得比表面很高的氧化锆[6],为此,以这种方法制备的水合氧化锆Ⅱ(Z rO 2・1115H 2O )为载体制备了CeZ rO 2Ⅱ体系。
图4是这一系列样品的XRD 物相分析结果。
由图可见,水合氧化锆Ⅱ在773K 焙烧后仍为微晶态,浸渍铈盐后焙烧形成了四方锆型固溶体,说明铈的加入促进了氧表3 CeZ rO 2Ⅱ系列样品的比表面(m 2・g -1)T able 3 S pecific sur face area of CeZ rO 2Ⅱsam ples(m 2・g -1)Sam ple 773K 1073K 1173K Z rO 225215396CeZ rO 2Ⅱ(2/8)16610070CeZ rO 2Ⅱ(3/7)1408467图4 CeZ rO 2Ⅱ系列样品的XRD 图Figure 4 XRD patterns of CeZ rO 2Ⅱsam ples化锆的晶化。
1073K 和1173K 焙烧的纯锆样品为单一四方氧化锆相,与水合氧化锆Ⅰ焙烧后的情形不同。