CeO2-TiO2复合氧化物载体在催化中的应用研究进展

介绍了CeO2-TiO2复合氧化物制备方法及性能特征；评述了影响CeO2-TiO2复合氧化物结构、性质的因素；对负载金属元素后的催化剂在不同的催化反应中的应用进行了综述。并对CeO2-TiO2复合氧化物应用前景作了展望。     

Ti/SnO_2/ZnO复合薄膜的制备及其光催化性能研究

以Ti/SnO2为基体,从Zn(NO3)2水溶液中阴极电沉积ZnO,制备了Ti/SnO2/ZnO复合薄膜,用X-射线衍射、扫描电子显微镜和紫外可见漫反射吸收光谱对其进行了表征,以甲基橙为目标有机物,考察了其光催化活性.实验结果表明,Ti/SnO2/ZnO复合薄膜的光催化活性明显高于Ti/ZnO薄膜,且其催化活性随ZnO的沉积时间而变化.对复合薄膜催化活性提高的原因进行了讨论.     

抗紫外纳米ZnO/TiO2粉体的氧化铝表面改性

用液相沉积法对纳米ZnO/TiO2进行了表面改性。用TEM、XRD和FTIR对产物进行了结构表征,用静态沉淀法分析了改性前后纳米ZnO/TiO2的分散稳定性,用紫外-可见分光光度计对其紫外屏蔽性能进行了检测。结果表明,改性纳米ZnO/TiO2表面存在致密的氧化铝膜,产物经充分分散后在有机介质中或水中的稳定时间分别由改性前的2 m in和5 m in提高到2 h和1 d,紫外线透过率由改性前的大于8.5%降低到小于7%。     

ZnO/CuO/CeO2异质结的构建及其光降解性能与抗菌性能

采用溶液法将ZnO与CuO、CeO_2复合构建了一种新型Z型异质结ZnO/CuO/CeO_2,通过XRD、XPS、SEM、TEM、UV-Vis及PL等方法对其物化和光学性质进行了表征,并探讨了其降解亚甲基蓝的可能机制。结果表明,ZnO/CuO/CeO_2为分层孔状结构,具有较大的孔隙率和较多的反应位点,ZnO与CuO、CeO_2形成了Z型异质结结构,提高了ZnO/CuO/CeO_2对可见光吸收能力,并促进了光生电子-空穴的分离,从而有效增强了ZnO/CuO/CeO_2的光降解性能和抗菌性能。在可见光照射下,ZnO/CuO/CeO_2异质结对亚甲基蓝的降解行为遵循一级反应动力学,其反应速率常数分别是ZnO和ZnO/CuO的2.03倍和1.26倍,其灭菌率分别是ZnO和ZnO/CuO的1.57倍和1.10倍。     

Cu-P-SiO2(CeO2)纳米复合化学镀层制备初探

研究了主盐、配合剂、纳米微粒浓度以及温度、pH值、施镀时间对A3钢片表面纳米复合化学镀层沉积速率的影响。从而得到沉积速率快、镀液使用寿命长的Cu-P-SiO2（CeO2）纳米复合化学镀工艺。所得镀层厚度在19．5－20．5μm之间,表面致密光亮,空隙率低。     

纳米CeO2的表面改性工艺研究

采用改性剂月桂酸钠对自制的纳米CeO2进行表面改性,逐一考察了表面改性工艺的各个影响因素,得到各因素的取值范围,通过正交优化实验确定纳米CeO2表面改性的优化工艺:改性剂质量浓度为2.1 g/L、改性温度为45℃、改性pH值为6和改性时间为18 min。改性后的纳米CeO2的亲油化度达到0.48,能较好地分散于乙醇中。     

CeO2/ZrO2硅溶胶复合磨料的制备及其对蓝宝石抛光性能的影响

以硅溶胶为原料,通过化学沉淀法对硅溶胶进行铈锆改性,制备出抛光用单分散的CeO2/ZrO2硅溶胶复合磨料.考察了不同铈锆掺杂量的CeO2/ZrO2硅溶胶复合磨料对蓝宝石晶片抛光性能的影响,研究了CeO2/ZrO2硅溶胶复合磨料对蓝宝石晶片的抛光机理.通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)-能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)对样品的组成、形貌等进行表征.以所制备的复合磨料对蓝宝石晶片进行抛光,利用原子力显微镜(AFM)检测抛光后的蓝宝石晶片表面粗糙度.结果表明:CeO2/ZrO2硅溶胶复合磨料中最佳的铈锆掺杂量为:铈掺杂量为1.5wt％,锆掺杂量为1.0wt％,材料去除速率可以达到36.1 nm/min,表面粗糙度可以达到0.512 nm,而相同条件下纯硅溶胶抛光后的蓝宝石表面粗糙度为1.59 nm,材料去除速率为18.4 nm/min,该复合磨料表现出较好的抛光性能.     

纳米CeO2的紫外吸收和表面改性研究

紫外吸收光谱分析氨水沉淀法制备的粒度在10nm的纳米二氧化铈表明在200～480nm的范围具有较好的紫外吸收能力。用无水乙醇为溶剂,硬脂酸为改性剂,初步探讨了纳米CeO2进行表面改性机理。活化度和吸油值分析表明,当硬脂酸用量在2．5％时,已经有较好改性效果,为纳米CeO2在聚合物中的应用提供一定的参考价值。     

SnO2/ZnO复合氧化物的制备及对亚甲基蓝的光催化性能研究

本文以SnCl4·5H2O、ZnCl2、氨水为原料,采用共沉淀法制备出SnO2/ZnO复合光催化剂,用XRD测试手段对其进行了表征,并以降解亚甲基蓝为模型反应,用分光光度计测定亚甲基蓝降解前后的吸光度,考察了不同条件下制备的复合氧化物的光催化活性,讨论了影响亚甲基蓝降解率主要因素。结果表明,ZnO复合SnO2后,光催化活性明显优于纯ZnO,且经400℃焙烧1.5h制得的复合光催化剂具有较高的光催化活性,利用该复合光催化材料降解有机染料废水是一种可行的方法。     

Ti/CeO2-PTFE-PbO2电极的制备及其电催化氧化性能

采用热分解-电镀法制备了聚四氟乙烯(PTFE)掺杂PbO2电极(Ti/PTFE-PbO2)和PTFE、CeO2共掺杂PbO2电极(Ti/CeO2-PTFE-PbO2),考察了电流密度、温度、搅拌速率、CeO2浓度等工艺条件对电极寿命的影响。对Ti/CeO2-PTFE-PbO2的电催化氧化性能进行了初步研究。结果表明,在电流密度为30mA.cm-2、温度80℃、搅拌速率为1300r.min-1和CeO2为3g.L-1等较优条件下,Ti/CeO2-PTFE-PbO2电极在9mol.L-1H2SO4溶液中的强化电解寿命(1A.cm-2)达983h。SEM和EDX的分析结果表明,PTFE、CeO2共掺杂使得Ti/CeO2-PTFE-PbO2表面的晶粒排布更均匀致密,电解过程镀层的铅氧计量比也具有较高的稳定性。由于具有更高的析氧电位,与Ti/PTFE-PbO2电极相比,Ti/CeO2-PTFE-PbO2电极对对氯苯酚的降解显示了更好的电催化活性。     

CeO_2-Ga_2O_3/硅胶的制备及其催化酯化性能研究

制备了铈改性酯化催化剂CeO2-Ga2O3/硅胶,通过催化丙酸与异丁醇的酯化反应考察了其催化酯化性能,并采用IR分析对催化剂进行了表征。催化剂的适宜制备条件为CeO2∶Ga2O3∶硅胶=2.7∶20∶77.3(质量比),500℃焙烧2h。该催化剂对丙酸异丁酯的合成有良好的催化活性,0.20mol丙酸,催化剂用量1.0g,醇酸物质的量比1.4,反应时间90min,酯化率可达98.4%。     

CeO2基固体电解质制备方法概述

对CeO2基中温固体电解质材料的主要制备方法如固相法、水热合成法、沉淀法、sol-gel法、低温燃烧合成法、微乳液法和注凝成型技术进行概述,阐述其原理、优缺点、关键影响因素等,并介绍了不同方法制备CeO2基固体电解质材料的效果。     

超声波直接沉淀法制备纳米氧化锌及改性研究

以硝酸锌和无水碳酸钠为原料,把超声波引入到直接沉淀法中,同时用溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)作为表面活性剂,合成出粒径小、分布均匀且团聚现象明显减弱的纳米氧化锌,并用TG-DTA,XRD,SEM等分析手段对制得的产物进行表征,找出合成的最佳条件.同时,还以油酸作为改性剂对所制得的纳米氧化锌进行表面改性,以FT-IR等测试手段对其改性原理进行简单探讨,并通过测定活化指数对改性效果进行分析.     

Ag/CeO2-ZnO催化剂上甲醇部分氧化制氢气研究

研究了用于甲醇部分氧化制氢气反应的Ag/CeO2-ZnO催化剂的制备条件以及反应条件对催化剂性能的影响.Ag/CeO2-ZnO催化剂中银含量、焙烧温度、反应温度以及反应气的比例等对催化剂性能具有很大的影响.Ag/CeO2-ZnO催化剂的制备条件以及反应条件控制在一定范围内时,Ag/CeO2-ZnO催化剂对甲醇部分氧化制氢气具有很高的催化活性与选择性.     

CeO2-ZnO/KIT-6催化剂在光催化吸附脱硫中的应用

光催化吸附脱硫技术在油品脱硫领域引起了极大的关注,具有高光催化活性和有机硫化物吸附能力的双功能材料的开发是关键。首次合成了3D介孔二氧化铈-氧化锌/KIT-6（CeO₂-ZnO/KIT-6）催化剂,并应用于二苯并噻吩（DBT）的光催化吸附脱硫。通过X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附和透射电子显微镜（TEM）等手段对催化剂进行表征,并研究了催化剂在光照下对DBT的转化性能。实验结果表明,在没有额外添加氧化剂（例如氧气、过氧化氢或有机氧化剂）的情况下,CeO₂-ZnO/KIT-6具有很好的光催化脱硫能力,当二氧化铈质量分数为10%、氧化锌质量分数为15%时,催化剂CeO₂-ZnO/KIT-6对DBT的转化率可达90%,最大吸附量（以硫计）为8.1 mg/g。无氧化剂体系对于燃料的后续处理非常有利,并且可以明显降低脱硫成本。     

钛锆复合氧化物的制备及催化性能的研究

对TiO₂-ZrO₂的制备方法、影响其物化性能的因素及催化反应性能做了评述。钛锆复合氧化物具有比TiO₂和ZrO₂更大的比表面积和更强的表面酸、碱性，表现出更高的催化反应性能，通过SO^2-₄的改性，可大大增强TiO₂-ZrO₂的表面酸性而使之成为固体超强酸，从而替代液体强酸实现环境友好的催化过程。     

纳米ZnO的表面改性及ZnO/UPR复合材料的制备

以无水乙醇为介质,用油酸和硬脂酸对纳米ZnO进行表面改性,将改性后的纳米粒子以粉末形式直接加入或制成苯乙烯悬浮液的形式经过高能超声作用加入不饱和聚酯(UPR)中制备ZnO/UPR复合材料。通过亲油化度、红外图谱来表征油酸和硬脂酸的改性效果。通过TEM分析粒子在UPR中的分散效果。在万能试验机上测量ZnO/UPR复合材料的弯曲强度。结果表明,油酸改性纳米ZnO的效果好于硬脂酸,高能超声作用可以很大程度提高纳米粒子在树脂体系里的分散性,粒子以苯乙烯悬浮液的形式加入UPR中的分散效果更好,纳米ZnO质量分数为1%时ZnO/UPR复合材料的弯曲性能最好。     

以碱土金属为助剂的 CuO/CeO2水煤气变换催化剂的催化性能

采用共沉淀法制备了系列CuO/CeO_2-MO(M=Mg、Ca、Sr和Ba)催化剂,通过X射线粉末衍射、M_2物理吸附、N_2O选择性化学吸附、H_2程序升温还原和循环伏安法等手段对催化剂的物化性能进行表征,考察了富氢条件下水煤气变换反应中碱土金属氧化物作为助剂对CuO/CeO_2催化剂性能的影响。结果表明,BaO作为助剂可降低载体CeO_2和CuO的晶粒度,有效增大催化剂的比表面积,提高铜组分的表面分散度,并有利于更多与载体表面氧空位有强相互作用的CuO物种的形成,从而获得较高的催化活性。MgO、CaO和SrO的添加对催化剂活性影响较小。关联活性数据和结构表征结果,推断CuO/CeO_2催化剂在水煤气变换反应中的有效活性位是与载体CeO_2表面氧空位强相互作用的单质Cu。     

有序介孔Ag@AgClCeO2的制备及其在photo-CWPO体系中的催化性能

采用微波辅助软模板法、沉积-沉淀法和光还原法，制备了有序介孔Ag@AgCl/CeO2催化剂。XRD、SEM、EDS、TEM、N2-吸附脱附和UV-Vis DRS对该催化剂的形貌、结构及化学组成进行了表征。同时建立了光-催化湿式过氧化反应体系（photo-CWPO），研究了Ag@AgCl/CeO2在可见光照射下对丙烯腈废水的CWPO催化降解性能。结果表明：制备的Ag@AgCl/CeO2具有有序的介孔结构，Ag和AgCl在CeO2表面形成，比表面积422.8m2/g，在可见光区有较强的吸收,禁带宽度2.9eV。在photo-CWPO体系中，当丙烯腈废水浓度为500mg/L,催化剂用量为200mg，H2O2(30%)投加量为8ml，反应60min，COD可达90%以上，并且有较高的稳定性。丙烯腈废水降解过程起主要作用的是Ag@AgCl/CeO2催化作用下生成的?OH。