Pt负载的铈锆固溶体的催化性能与表征
第33卷
Pt负载的铈锆固溶体的催化性能与表征
明彩兵1，2，叶代启2，周遗品1，刘晖1
（1.仲恺农业工程学院环境科学与工程系，广东广州510225；2.华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州510640）
摘要：用柠檬酸法制备了CexZr1-xO2（x=0.5~1.0）铈锆固溶体，用浸渍法分别在铈锆固溶体上负载0.5%的Pt。用热重法（TG）测试了催化剂对碳烟的催化活性，Pt/Ce0.8Zr0.2O2显示了最高的催化活性。采用比表面（BET），X-射线衍射仪（XRD）和红外仪（FTIR）对催化剂进行了测试。结果表明：催化剂催化燃烧碳烟的活性与催化剂比表面积大小有关，可能是由于Pt在比表面积大的固溶体表面分散得更好，有利于氧溢出，促进碳烟的燃烧。关键词：铈；锆；碳烟；Pt；催化中图分类号：X131文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1003-6504.2010.06.013文章编号：1003-6504(2010)06-0054-04
Pt-loadedCerium-ZirconiumSolidSolution：ItsCatalytic
PerformanceandCharacterization
MINGCai-bing1，2，YEDai-qi2，ZHOUYi-pin1，LIUHui1
（1.DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering，ZhongkaiCollegeofAgriculturalEngineering，Guangzhou510225，China；2.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China）
Abstract：Ceria-zirconiasolidsolutionwaspreparedbycitricmethodandthenPt，thepreciousmetalwasloadedonit.To
determinethecatalyticactivityofthecatalystonsoot，thermo-gravimetry（TG）wasused.Characterizationofsamplesofthe
catalystinvolvesBETsurfaceareaandstructurestudybyuseofXRD，RSandFTIR.Theresultindicatesthatthecatalyst
performanceisrelatedtoitsspecificsurfaceareaprobablyduetothelargerareahelpsbetterdistributionofPtonceria-
zirconiasolidsolution，thusboostingO2spilloverandsootcombustion.
Keywords：cerium；zirconium；soot；platinum（Pt）；catalysis
CeO2由于其具有良好的可逆氧化还原反应，通过Ce3+/Ce4+两者之间的转换，产生储氧和释放氧的能力，在三效催化剂催化里得到了广泛应用。任何提高结构缺陷（氧空穴）的措施都能产生较高的氧存储能力（OSC），氧空穴缺陷浓度和OSC有直接关系[1]。原理上有两种方法来提高OSC，一种是提高氧化铈的还原性（如通过负载贵金属，或掺杂一种到两种掺杂物质），另一种是通过化学掺杂其他过渡金属或稀土元素[2]。不过不管掺杂什么金属，要维持OSC，必须保持萤石相关的结构[3]。在CeO2中添加ZrO2使其形成铈锆固溶体，ZrO2进入氧化铈晶格可以增加固溶体的缺陷，提高氧存储能力，增大比表面积，提高氧化铈还原性能[4]。且添加高锆有助于防止氧化铈的烧结[5]。此外，全球生产的三分之一的铂，一半的钯，多数的铑都用在了汽车尾气催化剂上[6]，使得贵金属越来越贵，占据了汽车排气净化催化剂中很大部分成本，具有良好OSC的铈锆固溶体有助于减少贵金属的使用。合成方
法对CeO2-ZrO2固溶体的热稳定性也起着很重要的
作用[7]。高性能机械磨作用下也可以部分形成铈锆固溶
体，也具有OSC，但动态OSC释放能力很差[8]。柠檬酸
法能将铈锆离子均匀地与柠檬酸络合在一起，有助于
分子水平均匀的分散，降低固溶体形成过程中的活化
能，制备出比表面积较高的铈锆固溶体。本研究制备
了CexZr1-xO2（x=0.5~1.0）系列铈锆固溶体，然后通过浸
渍法制备出负载0.5%贵金属Pt的催化剂，研究铈锆
固溶体在贵金属的作用下，对催化氧化碳烟的影响。
1实验
1.1催化剂的制备
按化学计量比称取所需硝酸铈和硝酸锆，溶于水
中加入等摩尔柠檬酸，快速脱水烘干，450℃恒温燃烧
后，放入马弗炉，在550℃的温度下，焙烧4h，得到
收稿日期：2009-02-19；修回2009－06－02基金项目：广东省社会发展攻关计划项目（2302950B）；校优秀人才启动基金资助（G2360275）作者简介：明彩兵（1974-），男，副教授，博士，研究方向为大气污染控制，（电子信箱）mingcb2002@163.com；*通讯作者，教授，（电子信箱）cedqye@scut.edu.cn。EnvironmentalScience&Technology第33卷第6期2010年6月Vol.33No.6June2010第6期
CexZr1-xO2（x=0.5~1.0）系列铈锆固溶体，通过浸渍法分
别在铈锆固溶体上负载0.5%的Pt，200℃下处理4h将
制备的样品编号为a、b、c、d、e、f，没有负载贵金属的
CeO2，编号为g。将所制得的样品在200℃下，通入5%
的氢气进行还原，还原时间为1h。
1.2催化剂的活性测试
采用TG分析仪（Netzsch）对催化剂的活性进行
测试。碳烟选用Printex-U碳黑（德国degussa），不做
特别说明的话，都是采用这种碳黑做研究，在950℃挥
发份仅为5%，灰份含量低于0.02%，平均原生粒径为
25nm，性质比较稳定。催化剂和碳黑按9：1的比例
混合均匀，然后再将混合物在坩埚内混合均匀即可装
样，即所谓的松接触。取8mg样品，置于热平衡反应
室里，N2和O2混合气流为50mL/min，其中O2含量为
10%程序升温到650℃，升温速率为10K/min。
1.3催化剂的表征
X射线粉末衍射仪（日本理学公司D/max-A型）
上测定，测试条件：室温，CuKα源，Cu靶激发的Kα
辐射为射线源，管压为30kV，电流为40mA，扫描范围为20~80°（2θ），扫描速度为5°/min。采用美国
BECKMANCOULTER公司生产的SA3100比表面分
析仪进行测定，样品量为0.1~0.5g，在300℃抽真空预
处理2h，以N2为吸附质，于77K进行测定。红外采用
SP2000（英国PyeUnicamLtd.），主要技术指标：扫描
波长：2.5~50μm（4000~200），分辩率在1000处为0.6。
2结果与讨论
2.1催化剂的催化活性测试
从图1各样品的催化燃烧特性来看，每个样品的
TG曲线在接近100℃时有一段急剧下降的过程，这段
失重过程可能归属催化剂和碳烟吸附的水份在加温
后迅速地脱附。和单纯的氧化铈相比，当在铈锆固溶
体表面负载贵金属后，催化活性有了显著的提高，可
能是Pt的注入能促进Ce4+在金属和氧化物颗粒的界
面处还原为Ce3+，产生氧空穴和释放活性氧物种，有助
于氧空穴向氧化物颗粒体相迁移[9]。贵金属负载在
CeO2或铈锆固溶体上，有效地扩大OSC，金属颗粒可
以作为氧存储和迁移的窗口[10]。
图2是催化剂CeO2和Pt/CexZr1-xO2（x=0.5~1.0）
以及没有催化剂时碳烟起燃温度的曲线，可以看出，
Pt/Ce0.8Zr0.2O2的起燃温度从氧化铈的562℃下降到
500℃，下降了62℃。Pt/CeO2、Pt/Ce0.9Zr0.1O2、Pt/Ce0.8Zr0.2O2、
Pt/Ce0.7Zr0.3O2、Pt/Ce0.6Zr0.4O2和Pt/Ce0.5Zr0.5O2分别降低了
51℃，61℃，55℃，22℃和37℃。其催化性能大小顺序是
Pt/Ce0.8Zr0.2O2≈Pt/Ce0.9Zr0.1O2＞Pt/CeO2＞Pt/Ce0.7Zr0.3O2＞
Pt/Ce0.5Zr0.5O2＞Pt/Ce0.6Zr0.4O2。
2.2催化剂样品的表面性质和晶粒尺寸明彩兵，等Pt负载的铈锆固溶体的催化性能与表征第33卷
各催化剂样品的比表面特性和晶粒尺寸列在表1
中，在氧化铈上负载贵金属后，发现催化剂比表面积
下降，晶粒粒径变大了。除了CeO2的比表面积是
61m2/g最大外，催化剂的比表面积的大小顺序依次为
Pt/Ce0.8Zr0.2O2＞Pt/Ce0.9Zr0.1O2＞Pt/Ce0.7Zr0.3O2＞Pt/CeO2＞Pt/
Ce0.5Zr0.5O2＞Pt/Ce0.6Zr0.4O2，这点和Toshio等的研究相
似，他们认为在氧化铈的摩尔数在80~90mol%有一个
较大比表面和最高的OSC/molCeO2[11]。这里发现催化
剂的催化活性与催化剂的比表面积有着较大的联系，
除了单纯的CeO2外，比表面积大催化剂的催化活性
强，比表面积小的催化活性要差，这其中的原因可能
是贵金属在比表面积大的铈锆固溶体上分散性好，有
利于氧溢出的作用。MasaakiHaneda等发现在Pd/
CeO2-x/Al2O3催化剂上，氧物种可以可逆地变化，通过
溢出作用，从Pd到氧化铈晶格中，然后由于与甲烷的
氧化反应，氧会从氧化铈中反溢出，在Pd上消耗掉[12]。
氧的扩散受金属与载体之间界面性质的影响，氧的活
性和传输会受到金属相的促进，氧的扩散发生在氧化
物里[11]。
不同氧在催化剂表面会发生如下的转换O2gas→
O2ads→O2－ads（superoxide）→O22－ads（peroxide）→
2O－2ads→2O2－（Lattice）[12]。Pt/CeO2-ZrO2催化剂高活
性可能是由非化学计量比结构和作为活性中心的Pt
引发的，通过贵金属作为活性氧进出的窗口，有助于
活性氧O-在表面的溢出，该氧负离子是催化燃烧碳烟
的活性物质。此外氧的存储能力与铈锆固溶体催化剂
上的Pt颗粒的大小有关[13]。
2.3XRD结构分析
图3是各样品的XRD衍射图。各样品主要特征
峰的2θ角，显示该系列固溶体都是以萤石立方体结
构存在[14]，在添加Zr后仍然是以萤石立方体结构的形
式存在，只是在加入Zr后，各衍射角向高角度发生了
偏移。衍射角向高角度偏移表示晶格之间的距离缩
小，d值减小，说明Zr进入了CeO2的晶格结构中，由
于Zr4+（0.84魡）离子半径小于Ce4+（0.97魡）半径，进入CeO2结构后，平均晶粒尺寸会变小。所以Zr4+的进入使晶格参数变小，晶粒粒径也变小了，从表1的晶粒
粒径来看，Zr4+的的含量越高，晶粒的粒径就越小，但
并不是呈明显的线性关系，可能是贵金属在负载的过
程出现了团聚程度不同，导致晶粒粒径变化并不是完
全一致。当ZrO2的掺杂量增大后，从XRD的衍射峰
中可以看到少量ZrO2（2θ=29.7，35.1，59.0，40.8，70.7）
铈锆固溶体催化剂的研究进展
铈锆固溶体催化剂的研究进展
吴昊澜;赵朝成;雷洁霞
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2014(041)023
【摘 要】铈锆固溶体有着良好的储氧能力,被广泛的运用在催化行业中,其中主要的应用有选择性氧化一氧化碳催化剂,汽车三效催化剂,催化燃烧VOCs催化剂,水煤气转化反应催化剂.文章分析了近年来铈锆固溶体催化剂在上述方向的研究应用进展,并对铈锆固溶体催化剂的前景提出了展望.
【总页数】3页(P69-70,79)
【作 者】吴昊澜;赵朝成;雷洁霞
【作者单位】中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ
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Ce0.67Zr0.33O2材料的制备和表征及其负载单Pd三效催化剂的性能
Ce0.67Zr0.33O2材料的制备和表征及其负载单Pd三效催化剂的性能
赵波;王秋艳;葛昌华;李光凤;周仁贤
【期刊名称】《催化学报》
【年(卷),期】2009(30)5
【摘 要】采用共沉淀法、均匀沉淀法、微乳法和水热法四种方法制备了铈锆固溶体(CZ),对其进行了X射线衍射和N2吸附脱附分析.以CZ为载体制备了负载单Pd三效催化剂,并对催化剂进行了氧化还原性能测试.结果表明,制备方法对CZ载体的物理、化学性能有显著的影响,而其负载单Pd催化剂的催化活性与CZ载体比表面积的大小没有明显的对应关系.采用共沉淀法制备的CZ载体具有相对良好的热稳定性以及储放氧能力,其负载单Pd催化剂在老化前后表面PdO物种有良好的还原性能,并表现出优异的三效催化性能.
【总页数】7页(P407-413)
【作 者】赵波;王秋艳;葛昌华;李光凤;周仁贤
【作者单位】浙江大学催化研究所,浙江杭州,310028;台州学院医药化工学院,浙江台州,317000;浙江大学催化研究所,浙江杭州,310028;台州学院医药化工学院,浙江台州,317000;浙江大学催化研究所,浙江杭州,310028;浙江大学催化研究所,浙江杭州,310028
【正文语种】中 文
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科 研： 葛 秀 发 文章编号：１００２—１ １２４（２０１ １）０ｌ一００１０—０２
以锆铈固溶体为载体的金属氧化物
催化剂对Ｎｏ还原性能的研究承
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（哈尔滨师范大学化学化工学院，黑龙江哈尔滨１ ５００８０）
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中图分类号：ＴＦＩ２３．２５ 文献标识码：Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＮＯ ｂｙ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ＣｅＯｚ－ＺｒＯ２ ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
ＱＵ Ｆｅｎｇ－ｆｅｎｇ，ＲＥＮ Ｙｉ－ｍｅｉ，ＴＩＡＮ Ｙｉｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｎｏｍｌａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５００２５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ＣｅＯ２－ＺｒＯ２ ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ（ＳＣＲ１ ｏｆ ＮＯ ｗｉｔｈ ｐｒｏｐｅｎｅ ａｓ ａ ｒｅｄｕｃｔａｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｏｘｙｇｅｎ—ｒｉｃｈ ｗｅｒｅ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ＣｅＯ２ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏａｄ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅｓ ａｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ＮＯ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｉｓ ６４．８％ａｔ ３５０￣Ｃ ｗｈｉｌｅ ＣｕＯ
铽掺杂铈锆固溶体的合成及结构表征
铽掺杂铈锆固溶体的合成及结构表征
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【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2007(038)005
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【作者单位】陕西科技大学,化学与化工学院,陕西,咸阳,712081;北京理工大学,爆炸灾难预防、控制国家重点实验室,北京,100081;陕西科技大学,化学与化工学院,陕西,咸阳,712081;陕西科技大学,化学与化工学院,陕西,咸阳,712081
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中图分类号：ＴＱ１３３．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４９９０（２００８）０６—００１３—０３
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎａｎｏ－－ｓｉｚｅｄ ｃｅｒｉｕｍ－－ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｔｓ
Ｚｈｅｎｇ Ｙｕｙｉｎｇ －Ｈｕａｎｇ Ｈｕｉｍｉｎ －Ｄｅｎｇ Ａｉｈｕａ －Ｗａｎｇ Ｑｉａｏｙｕｎ －Ｗｅｎ Ｙａｎｂｉｎｇ
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＬｉｇｈｔ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０００６，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
不同铈和锆前体对铈锆固溶体性能的影响
第３７卷第４期 ２０１３年８月 南昌大学学报（理科版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｎｃｈａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．４ Ａｕｇ，２０１３
文章编号：１００６—０４６４（２０１３）０４—０３７１—０５
不同铈和锆前体对铈锆固溶体性能的影响
刘建军，徐香兰，刘文明，王 翔
（南昌大学化学系，江西南昌 ３３００３１）
摘 要：分别以Ｃｅ０ｚ和Ｃｅ（ＮＯ。）ｓ铈前体，ＺｒＯＣ１。和ｚｒ０（ＮＯ。） 为锆前体，采用通常的共沉淀法和以双氧水为氧 化剂的氧化还原共沉淀法制备Ｃｅ。ｓＺ ｓ０ｚ固溶体。通过ＸＲＤ、Ｎｚ—ＢＥＴ和Ｈｚ—ＴＰＲ等手段表征了铈锆固溶体 结构及其物理化学性质；同时以ＣＯ氧化和ＣＨ 催化燃烧作为探针反应考察其催化性能。结果表明，以不同铈前 体和锆前体合成的铈锆复合氧化物均形成了具有二氧化铈立方萤石型晶相的固溶体。但是对以相同铈前体制备 的铈锆固溶体，以ＺｒＯ（ＮＯ。）。为锆前体制备的催化剂比以ＺｒＯＣ１ 为锆前体制备的样品比表面积更大；以相同锆 前体制备的铈锆固溶体，以含四价铈的盐为前体制备的样品储氧量更大，但采用含三价铈的盐氧化还原共沉淀制 备的样品比表面积则更大。 关键词：铈锆固溶体；稀土；氧化还原共沉淀；前体影响 中图分类号：０６４３．３ 文献标志码：Ａ
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｃｅ ａｎｄ Ｚｒ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｃｅ—Ｚｒ ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
ＬＩＵ Ｊｉａｎｊ ｕｎ，ＸＵ Ｘｉａｎｇｌａｎ，ＬＩＵ Ｗｅｎｍｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｎｇ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００３１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ Ｃｅｏ．５ Ｚｒｏ．５ Ｏ２ ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ＣＯ—ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｄｏｘ—ｃｏｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ
以锆铈固溶体为载体的金属氧化物催化剂对NO还原性能的研究 2
以锆铈固溶体为载体的金属氧化物催化剂对NO还原性能的研究
曲风枫;任益梅;田英
【摘 要】The catalytic activities of a series of metal oxides supported by
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propene as a reductant in the condition of oxygen-rich were
investigated.The relationship of catalytic activity with the content of CeO2
and the load amount of metal oxides are investigated.The results showed
that the best activity with the NO conversion is 64.8％ at 350℃ while CuO
loading was 5％ and the content of CeO2 was 25％.%研究了负载于锆铈固溶体上的多种金属氧化物在富氧条件下,以丙烯为还原剂,选择性催化还原NO的性能,讨论了CeO<,2>含量,金属氧化物负载量对催化剂性能的影响.结果表明,CeO<,2>含量为25%,CuO负载量为5%时,催化剂的活性最好,350℃时NO转化率可达到64.8%.
【期刊名称】《化学工程师》
【年(卷),期】2011(000)001
【总页数】2页(P10-11)
【关键词】锆铈固溶体;NO;选择性还原;氧化铜催化剂
【作 者】曲风枫;任益梅;田英 【作者单位】哈尔滨师范大学,化学化工学院,黑龙江,哈尔滨,150080;哈尔滨师范大学,化学化工学院,黑龙江,哈尔滨,150080;哈尔滨师范大学,化学化工学院,黑龙江,哈尔滨,150080
铈锆固溶体及双金属纳米催化剂的制备、表征及活性评价的开题报告
铈锆固溶体及双金属纳米催化剂的制备、表征及活性评价的开题报告
一、研究背景和意义
铈锆固溶体及双金属纳米催化剂在能源、环境和化工等领域具有广泛的应用。例如，针对VOCs的催化氧化和CO的低温氧化，铈锆固溶体和双金属纳米催化剂均表现出较高的活性和稳定性。因此，研究铈锆固溶体及双金属纳米催化剂的制备、表征及活性评价对于开发高效的能源、环境和化工催化剂具有重要意义。
二、研究内容和技术路线
1. 制备铈锆固溶体及双金属纳米催化剂
通过共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等方法制备铈锆固溶体和双金属纳米催化剂。选择适当的制备条件，控制制备过程中的温度、pH值和反应时间等参数，得到高质量的铈锆固溶体和双金属纳米催化剂。
2. 表征铈锆固溶体及双金属纳米催化剂
利用XRD、TEM、XPS、N2吸附/脱附等表征手段对制备的铈锆固溶体和双金属纳米催化剂进行表征。分析其晶体结构、微观形貌、比表面积、孔径分布、化学状态等物理和化学性质。
3. 评价铈锆固溶体及双金属纳米催化剂的活性
采用模型反应评价铈锆固溶体和双金属纳米催化剂的活性。以催化氧化VOCs和CO为例，考察铈锆固溶体和双金属纳米催化剂的催化性能。
三、预期结果及意义
本研究预期得到高质量的铈锆固溶体和双金属纳米催化剂，并对其进行详细的表征和活性评价。结果有助于深入理解铈锆固溶体及双金属纳米催化剂的结构和性能，并为其在相关领域的应用提供技术支持。
pt-氧化铈金属载体相互作用
pt-氧化铈金属载体相互作用
以下是关于Pt-氧化铈金属载体相互作用的一些基本概念：
催化剂载体： 氧化铈（CeO2）通常被用作催化剂的载体，因为它具有高的表面积和氧化还原性能。Pt常常被加载到CeO2表面，形成Pt/CeO2复合催化剂。
氧化还原性能： 氧化铈具有出色的氧化还原性能，能够在反应过程中吸附和释放氧气。这种能力可以影响催化剂的活性，特别是对于涉及氧化还原反应的催化过程。
Pt的催化活性： 铂是一种常用的催化剂，具有良好的催化活性，尤其是在一些氧化还原反应中，如氧还原反应（ORR）。
相互作用机制： Pt和氧化铈之间的相互作用可以涉及到物理吸附、电子转移、晶格缺陷等多个方面。Pt的存在可以改变氧化铈的表面状态，而氧化铈的氧化还原性能也可能影响Pt的催化活性。
催化剂的稳定性： Pt-氧化铈催化剂的稳定性也是一个重要的考虑因素。相互作用可能影响催化剂的稳定性，尤其是在高温和长时间操作的条件下。
以上是关于Pt-氧化铈金属载体相互作用的一些基本概念。具体的研究和实验会涉及到更深入的化学和物理机制，以及对催化剂性能和反应机理的详细研究。
铈锆复合氧化物制备及表征论文
铈锆复合氧化物的制备及表征
摘要：纳米铈锆复合氧化物（铈锆固溶体）（cexzr1-xo2）具有较高的储氧能力，可以大大提高催化剂的活性和稳定性。采用水热合成法制得不同比例的铈锆固溶体，用红外光谱仪，透射电镜等方法对其进行表征；表征结果发现此铈锆固熔体含有部分羟基，具有较高的结晶度，粒度均匀，比表面积大。
关键词：铈锆固溶体 制备催化剂
zro2作为催化剂或催化剂载体已广泛应用于各种催化过程，如co、co2加氢，合成气向异丁烷和异丁烯的转化等。氧化锆与氧化铈形成的固溶体复合氧化物相相对于纯ceo2、zro2有着更高的贮氧及释氧能力，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。多年来有关zro2及ceo2-zro2体系的研究报道很多，研究者们一直致力于研究制备在高温下具有高比表面积的样品。
铈锆固溶体的制备通常分为4个基本步骤：前驱体的合成，转化为固溶体前对前驱体的预处理，前驱体转化为固溶体，固溶体的后处理。其中，制备方法对铈锆固溶体的比表面积、晶相和氧化还原性能有很大的影响,目前所报道的固溶体的主要制备方法有：共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法、微乳液法、热溶液法、模板剂法、以及络合法等。但是从现有的国内外有关铈锆固溶体制备方法的研究成果来看,应进一步解决的问题有:(1)进一步提高固溶体的比表面积和贮氧能力;(2)提高固溶体的热稳定性和抗so2中毒能
力;(3)简化制备工艺,降低成本,以便于工业化应用。
本文研究了用水热合成法制备铈锆固溶体的实验条件，水热合成法是分子筛合成的主要方法。该方法也可以用来合成一些晶型的氧化物纳米晶粒。在合成时，往往要加入一些有机胺类表面活性剂作为模板剂，控制其晶化过程，形成特定几何结构的金属氧化物纳米粒子。用此方法制得的产品比表面积大，催化性能高。