掺杂Mn对Ce-Zr复合氧化物性能的影响

采用共沉淀方法制备了一系列Ce-Zr-Mn 复合氧化物储氧材料, 并应用X射线衍射(XRD), BET, 氧吸附, 以及程序升温还原(TPR)对这些样品进行表征, 研究了样品老化前后的结构和织构变化, 储氧性能, 还原性能以及物相的变化. 结果表明, 在Ce-Zr固溶体中掺入少量的Mn可以显著提高储氧材料的储氧能力, 降低还原温度, 而且均形成稳定的立方晶相的CeO₂-ZrO₂固溶体. 当Mn含量(摩尔分数)达到0.025时, 样品的储氧量达到最高, 同时在织构上表现出优越的抗老化性能, 经1273K高温老化5h后比表面积可高达57.8m²/g.     

沉淀剂对稀土储氧材料性能的影响

利用不同的沉淀剂制备了一系列储氧材料,并应用BET、XRD、TPR及其储氧量的测定等方法对储氧材料进行了表征.结果表明,不同沉淀剂对样品的性能有重要的影响.在控制其它条件一致的情况下,用分别以氨水和以碳酸铵做沉淀剂可得到高温老化后仍保持高比表面积,储氧性能稳定的储氧材料;用(NH4)2CO3和NH3·H2O做混合沉淀剂所制得的储氧材料,其抗老化性能较差.3种不同沉淀剂所制备的储氧材料均可形成结构为四方晶相的CeO2-ZrO2固溶体,材料的还原性取决于比表面积,但与储氧性能无直接关系.     

共沉淀水热回流法中pH值对合成铈锆储氧材料的影响

研究采用共沉淀水热回流法,在聚四氟乙烯反应器中合成系列铈锆固溶体储氧材料;研究水热回流时的pH值对合成铈锆固溶体储氧材料的影响。用XRD、低温N_2吸附-脱附和H_2-TPR等手段对合成样品的物化性能进行表征,结果表明,在研究的pH值范围内,控制水热回流时溶液的pH值为11时,合成铈锆固溶体的性能最佳,经600℃焙烧5h后,其比表面积最高可达91.1 m~2/g,孔半径集中分布在3.9nm左右,总孔体积为0.22cm~3/g;且其具有最低的还原温度,储氧量为309μmol/g。此外,经1 100℃焙烧5h后仍无晶相分离现象,说明其具有良好的热稳定性能。     

储氧材料Ce0.6Zr0.4-xPrxO2-δ的性能及在三效催化剂中的应用

采用溶胶-凝胶法制备了系列三效催化剂储氧材料Ce0.6Zr0.4-xPrxO2-δ（x=0．05，0．10，0．15）。X射线衍射证实形成的固溶体为萤石型立方相结构；BET比表面积分析表明，随着Pr的掺杂量由x=0．05递增到工=0．15，在650℃焙烧的样品其比表面积由66．5增加到79.9m^2／g，而未掺杂样品Ce0．6Zr0.4O2的比表面积为65．1m^2，g；粒度分布及透射电镜分析发现，制备的固溶体在水相中存在着团聚现象。应用在含有Pt，Rh和Pd的三效催化剂的制备。催化活性测试表明，在铈锆氧化物储氧材料中掺杂少量Pr，可降低三效催化剂对CO、C3H6和NO的起燃温度。不论是在富燃区还是在贫燃区，所有掺杂Pr的三效催化剂对各气体的催化转化率均高于未掺杂Pr的三效催化剂。     

中低温固相反应法制备纳米级铈锆复合氧化物固溶体

以碳酸铈、碳酸锆、草酸为原料,用中低温固相反应法制备了纳米级铈锆复合氧化物(CexZr1-xO2)。通过XRD、TEM、BET等测试手段对产物进行了表征,结果表明:所得产物为单一的立方晶系固溶体,平均粒径<40nm,比表面积达98.94m2/g。采用中低温固相反应法制备纳米级铈锆复合氧化物无需溶剂、无废液、节能,是一种绿色化学新工艺。     

固相反应法制备纳米铈锆复合氧化物

以碳酸铈、碳酸锆、草酸为原料,机械力促进固相反应法制备了纳米级铈锆复合氧化物(CexZr1-XO2)。用TGDSC分析前驱体的热分解温度,通过XRD、TEM、BET等测试手段对产物进行了表征。结果表明:所得产物为单一的立方晶系固溶体,平均粒径<40nm,比表面积达98m2/g。采用中低温固相反应法制备纳米级铈锆复合氧化物无需溶剂,无废液且节能。     

制备方法对铈锆铝复合氧化物还原热处理性能的影响

采用沉淀前驱物混合法制备铈锆铝复合氧化物(CZ+A(pm))和沉淀机械研磨混合法制备铈锆铝复合氧化物(CZ+A(mm))(x(Ce)∶x(Zr)∶x(Al)=1∶1∶2)。将样品分别在空气和10%H_2/Ar气氛下进行热处理,利用X射线粉末衍射(XRD)、N_2吸脱附(BET)、O_2脉冲吸附、H_2程序升温还原(H_2-TPR)等手段研究了复合氧化物的结构及性能。结果表明,CZ+A(pm)、CZ+A(mm)新鲜样品经1 100℃还原热处理后的CZ+A(pm)-H_2-1 100样品的XRD图谱出现较多且尖锐的归属于CeAlO_3的衍射峰,而CZ+A(mm)-H_2-1 100样品没有观察到CeAlO_3晶相;其储氧量分别为157和773μmol/g,均大于CZA-H_2-1 100的23.2μmol/g;H_2-TPR耗氢量分别为960和1 916μmol/g,而CZA-H_2-1 100样品H_2-TPR耗氢量仅为310μmol/g,CZ+A(pm)储氧性能受还原热处理时CeAlO_3形成的影响,与还原性能的变化结果相吻合。研究发现,铈锆铝复合氧化物中CZ+A(pm)样品的铈锆和氧化铝粒子尺度较小,相互之间接触较紧密,使得CeO_2和Al_2O_3较易发生固相化合反应生成CeAlO_3,而CZ+A(mm)样品中铈锆和氧化铝粒子更大,相互之间间隔更远,经还原热处理时能抑制CeAlO_3的形成,从而改善材料在还原气氛下的储氧性能和还原性能。     

泵氧型铈锆固溶体参比氧传感器的制备

传统片式浓差型氧传感器存在陶瓷成型工艺复杂、成本高等问题。为解决此类问题,利用铈锆固溶体储氧材料的储氧特性,将其作为固体氧参比材料代替空气参比,研制铈锆固溶体参比氧传感器,探讨不同化学组成和厚度的CeO2-ZrO2固溶体对传感器氧敏信号的影响。并通过增加泵氧单元以抑制氧敏信号衰减,解决了实际使用中因铈锆固溶体中氧消耗而导致的氧传感器输出信号衰减问题,可满足车用氧传感器的正常工作需要。     

掺杂不同量Nd2O3对CeO2-ZrO2-Al2O3材料性能的影响

采用共沉淀法制备了一系列Nd2O3含量为0～13wt%的CeO2-ZrO2-A12O3(CZA)复合氧化物,并通过X射线衍射(XRD)、低温N2吸附–脱附、氧脉冲吸附(OSC)、H2–程序升温还原(H2-TPR)及扫描电子显微镜(SEM)等方法对所制备的材料进行了表征.研究结果表明,Nd2O3在CZA固溶体中的溶解限约为10wt%,过量Nd的添加会出现分相形成Nd0.5Ce0.5O1.75氧化物.掺杂适量Nd能有效抑制氧化物晶粒的长大,提高材料的热稳定性和氧化还原性能.Nd2O3的掺杂量为10wt%时,样品的织构稳定性最好,1000℃老化5 h后,比表面积和孔容分别达97.14 m2/g和0.44 mL/g.Nd2O3的掺杂量为7wt%时,样品有高的储氧量,经600℃和1000℃焙烧后储氧量分别为938.01μmol/g和821.72μmol/g;体相氧的移动能力最强,还原性能最佳,老化后还原峰温由465℃升高到483℃.SEM结果表明,所制备的材料均为球形颗粒,Nd2O3的添加可以有效阻止高温焙烧过程中粒子的团聚.     

多元铈锆基复合氧化物储氧材料的研究进展

铈锆复合氧化物是汽车尾气三效催化剂(TWC)中的关键材料之一.随着排放法规日益严格,对铈锆复合氧化物的热稳定性、低温还原性及储放氧能力等提出了更高的要求,实际应用中主要以铈锆为基体进行多元改性来获得高性能的催化助剂.简述了稀土、碱土、过渡金属等元素对铈锆复合氧化物进行改性的研究现状,并展望了其用于汽车尾气净化方面的发展.     

Kinetics investigation of oxygen storage capacity in La2O3-CeO2 solid solution

La2O3-CeO2 nanopowders with different La2O3 (0-20 mol%) were prepared by the sol-gel method. The modification of the cubic structure of ceria by substituting La3+ for Ce4+ into the lattice of CeO2 has been investigated. The crystal structure of La2O3-CeO2 nanomaterials has been examined by X-ray powder diffraction and analyzed by the Rietveld refinement method. The introduction of La3+ enlarges the octahedral void of unit cell in the cubic CeO2, which favors the oxygen migration in the crystal lattice. Raman characterization results show that the wavenumber of the La2O3-CeO2 solid solution shifted to red and the oxygen vacancy increased with lanthana content in Ce(1-x)La(x)O(2-x/2). The oxygen vacancy, generated by La3+ substituting for Ce4+, could supply more channels for oxygen migration through the lattice. The changes of lattice structure and the oxygen vacancy with La2O3 are correspondence with the results of oxygen storage capacity (OSC) measurement, which indicate that the changes of macro-performance are connected with the microstructure deformation of La2O3-CeO2. The kinetics of Ce0.9La0.2O1.9 nanomaterials with the highest OSC value was studied and the apparent activation energy (E(a)) of reduction and oxidation process was calculated to be 5.6 and 6.0 kJ/mol, respectively. The low E(a) value might be one of the reasons for Ce0.8La0.2O1.9 nanomaterials with the high OSC value.     

Transmitted-light microscopy - a new method for surface structure analysis of cleanable non-woven dust filter media

A series of CeO(2)-ZrO(2) mixed oxides were prepared using coprecipitation method and characterized by BET, oxygen storage capacity (OSC), X-ray diffraction (XRD) and H(2)-temperature-programmed reduction (H(2)-TPR). The catalytic activities toward toluene combustion were investigated in a micro-reactor. The results demonstrate that the catalytic activity of Pt/gamma-Al(2)O(3)/Ce(0.50)Zr(0.50)O(2) monolithic catalyst can be greatly improved by doping metal into Ce(0.50)Zr(0.50)O(2). When doping Y and Mn into Ce(0.50)Zr(0.50)O(2) simultaneously, the catalyst Pt/gamma-Al(2)O(3)/Ce(0.40)Zr(0.40)Y(0.10)Mn(0.10)O(X) shows the highest activity. The T(10) (the temperature of 10% toluene conversion) and the complete conversion temperature (the temperature of 90% toluene conversion) of toluene are 443 and 489K, respectively. Gas hourly space velocity (GHSV) results show that the prepared catalyst can be applied in a wide range of GHSV (from 12,000 to 20,000h(-1)). The catalyst prepared shows great potential for practical application.     

铈锆氧化物固溶体的制备、表征及三效催化性能

采用共沉淀技术制备了Ce0.6Zr0.4O2固溶体,并对其进行了XRD、Raman光谱和SEM表征.将其用于单钯三效催化剂的制备,考察了Ce06Zr0.4O2对三效催化剂性能的影响.结果表明:Ce0.6Zr0.4O2具有和CeO2相似的立方结构,并具有较高的热稳定性;与含CeO2的三效催化剂相比,含Ce06Zr0.4O2的三效催化剂经高温老化后,仍具有较高的HC、CO、NO转化率和较低的起燃温度.     

微波均相合成Ce_(0.75)Zr_(0.25)O_2粉体及其烧结性

以Ce(NO3)3.6H2O和ZrOCl2.8H2O为原料,以尿素为沉淀剂,利用微波均相法制备Ce0.75Zr0.25O2粉体,采用热分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征制备的粉体,对制备的粉体压制成型并烧结,用扫描电子显微镜观察烧结体的微观结构。结果表明,合成Ce0.75Zr0.25O2前驱体时加入2倍于Ce3+物质的量的H2O2可以减小固溶体颗粒粒度,降低固溶温度30℃;所制备的固溶体粉体具有良好的烧结性,在1 550℃得到烧结体的相对密度达99.57%。     

纳米Ce0.8Zr0.2O2固溶体的溶剂热制备与催化性能研究

以硝酸铈和硝酸锆为原料用溶剂热的方法在甲酸中120℃加热24h制得了纳米Ce0.8Zr0.2O2固溶体材料,利用X射线衍射（XRD）、Raman光谱、扫描电镜（SEM）和投射电镜（TEM）对其进行了表征。在乙酸和正丁醇制备乙酸丁酯的反应中考察了其催化活性。XRD和Raman光谱显示出所制备的样品形成了具有氧化铈立方结构的均一固溶体。TEM结果表明所合成的Ce0.8Zr0.2O2的粒径〈100nm。在酯化反应中,Ce0.8Zr0.2O2固溶体具有较高的催化活性,且容易和反应液分离。反复实用10次后,其催化活性基本上保持不变。     

Effect of metal doping into Ce0.5Zr0.5O2 on photocatalytic activity of TiO2/Ce0.45Zr0.45M0.1OX (M=Y, La, Mn)

The paper demonstrates that the photocatalytic activity of TiO2 towards the decomposition of gaseous benzene in a batch reactor can be greatly improved by loading TiO2 on the surface of CeO(2)-ZrO(2). The research investigates the effects of three metals doping into Ce(0.5)Zr(0.5)O(2) on photocatalytic activity of TiO2/Ce(0.45)Zr(0.45)M(0.1)O(X) (M=Y, La, Mn). The prepared photocatalysts were characterized by BET, XRD, UV-vis diffuse reflectance and XPS analyses. BET surface area of TiO2/Ce(0.45)Zr(0.45)M(0.1)O(X) (M=Y, La, Mn) is smaller than that of Ce(0.5)Zr(0.5)O(2). XRD results reveal that the deposited titania is highly dispersed as in the CeO(2)-ZrO(2) matrix, doping M in the CeO(2)-ZrO(2) lattice causes the changing of lattice space and the diffraction peaks shift to higher 2theta position. Among these four catalysts, the band gap value of TiO(2)/Ce(0.45)Zr(0.45)La(0.1)O(X) is the lowest. The binding energy value of Ti 2p(3/2) of four catalysts transfers to a lower value. The order of photocatalytic activity is TiO2/Ce(0.45)Zr(0.45)La(0.1)O(X)>TiO2/Ce(0.45)Zr(0.45)Y(0.1)O(X)>TiO2/Ce(0.45)Zr(0.45)Mn(0.1)O(X)>TiO2/Ce(0.5)Zr(0.5)O(2)>TiO2. The proposed mechanism is of electron transfer and the stronger absorption in the region 210-400 nm.     

Precipitates and alloying elements distribution in nearαtitanium alloy Ti65

Precipitates,including silicides and Ti3 Al(α2)phase,and alloying elements distribution in a near a titanium alloy Ti65(Ti-5.8 Al-4.0 Sn-3.5 Zr-0.5 Mo-0.3 Nb-1.0 Ta-0.4 Si-0.8 W-0.05 C)after solution treatment and aging process were characterized by using transmission electron microscopy(TEM)and atom probe tomography(APT).Quantitative composition analysis and TEM observation indicate that the silicides fit to(Ti,Zr)6(Sl,Sn)3.Zr exhibits aβ-stabilizing effect in near a titanium alloys but is weaker than otherβstabilizing elements.The enriching tendency of the alloying elements in the retainedβphase is in the order of Zr相似文献   

Ce掺杂Ca3Co4O9的高温热电性能

利用二次固相反应方法制备了Ce掺杂的Ca3Co4O9热电材料(CexCa3-xCo4O9,x=0、0.1、0.3),并测试了样品的微观结构和高温热电性能。测试结果表明,Ce替代Ca可有效调制Ca3Co4O9的热电参数;随着温度的升高,样品的电阻率和热导率降低,See-beck系数增大。在973K的温度下,Ce0.1Ca2.9Co4O9具有最高的热电性能(ZT=0.23)。     

移相器材料Zn、Ti、Sn替代锂铁氧体

为了研制高性能自动跟踪同步通信卫星相控天线阵中的移相器材料,采用普通陶瓷工艺,并加入微量杂质：Bi₂O₃、NiO、Co₂O₃和MnCO₃,且利用氧气氛烧结制备了目前尚未见报道的铁氧体Li_0．625Zn_0．1Ti_0．25Sn_0．1Fe_1．925O₄．结果表明,该材料具有较高的居里温度和较低的介电损耗.并对锂铁氧体Li_0.5（1-y）Zn_yFe_{2.5（1-0.2y）}O₄的微波特性进行了讨论.