新型稀土储氧材料的性能及在三效催化剂中的应用

采用共沉淀法制备了铈锆复合氧化物CeO2-ZrO2-Y2O3(CZ-Y)和CeO2-ZrO2(CZ),对其进行了BET、TPD和储氧量(OSC)的表征,并考察了这两种铈锆复合氧化物对Pt-Rh型三效催化剂性能的影响.结果表明,含CZ-Y的催化剂具有较好的低温活性和抗老化性能.     

催化碳烟氧化用PtCexZr1-xO2催化剂的制备及性能研究

采用水热晶化法一步制备了铈锆摩尔比不同的PtCe_xZr_(1-x)O_2系列催化剂,测定其比表面积、储氧量、氢气还原温度等物化性能参数,并进行结构表征,研究催化剂组成中铈锆摩尔比(n_(Ce)/n_(Zr))对催化剂结构和性能的影响。结果表明,当n_(Ce)/n_(Zr)=5:5时,制备得到的PtCe_(0.5)Zr_(0.5)O_2催化剂晶粒尺寸最小,储氧量较高,氢气还原温度低,微观结构为四方相和立方相2种晶型结构并存的固溶体。与传统贵金属浸渍负载方法制备的Pt/Ce_(0.5)Zr_(0.5)O_2催化剂相比较,水热晶化法一步制备的PtCe_(0.5)Zr_(0.5)O_2催化剂对碳烟的低温氧化具有更优的催化活性。     

H2O2氧化对铈锆复合氧化物性能的影响研究

以廉价白云石为原料所制备的碳酸氢镁溶液作为沉淀剂合成铈锆复合氧化物,研究沉淀过程中双氧水氧化稀土锆混合料液对铈锆复合氧化物性能的影响。采用XRD、BET、SEM、TPR、O2脉冲化学吸附技术等手段研究了不同氧化时间对铈锆复合氧化物的晶型、比表面积、微观形貌、氧化还原性质和储放氧能力的影响。结果表明:双氧水氧化稀土锆料液不仅可以有效提高铈锆复合氧化物的比表面和高温稳定性,抑制其发生分相,而且可以提高铈锆复合氧化物表面活性氧的数量。随着氧化时间的延长,铈锆复合氧化物的比表面积、老化性能及储氧量增加,氧化时间为30 min时达到最佳效果,其600℃焙烧新鲜比表面积为111.3 m2/g,1000℃老化比表面积为32.9 m2/g,500℃时储氧量为315μmol O2/g;继续延长氧化时间,比表面积、老化性能及储氧量变化不大。     

铈锆复合氧化物在摩托车尾气净化催化剂中的应用

采用共沉淀法制备了Ce0.8Zr0.3O2和Ce0.7Zr0.2Y0.1O2两种复合氧化物,并用XRD、BET及OSC等方法对复合氧化物的结构、织构及储氧性能进行了表征.结果表明,2种复合氧化物均形成了立方相的铈锆固溶体并具有良好的织构及热稳定性能,经1000℃,5 h老化后的Ce0.7Zr0.2Y0.1O2比表面积仍高达50m2/g以上.将所制备的复合氧化物用于摩托车尾气净化三效催化剂,模拟摩托车尾气的组成,分别对Pt-Rh/Ce0.7Zr0.3O2和Pt-Rh/Ce0.7Zr0.2Y0.1O2 2种催化剂进行了活性评价.结果显示,催化剂Pt-Rh/Ce0.7Zr0.2Y0.1O2在老化前后均具有高的三效催化活性和高的抗热老化性及宽的空燃比窗口.     

三效催化剂用储氧材料铈锆氧化物固溶体的制备

铈锆氧化物固溶体由于具有优良的储氧、释放氧的功能而在汽车尾气三效催化剂中得到广泛应用.制备铈锆氧化物固溶体的方法主要有共沉淀法、反相微乳法和溶胶-凝胶法(s01-gel).共沉淀法工艺简单,易操作,便于大规模实施;反相微乳法以微乳液作为反应介质,可以很好的控制粒子的半径,制备纳米固溶体;采用溶胶-凝胶法能制备出高纯度的...     

镨铽掺杂铈锆复合氧化物的氧缓冲作用

采用溶胶-凝胶法制备三效催化剂促进剂Ce0.6Zr0.4O2、Ce0.6Zr0.35Pr0.05O2-y和Ce0.6Zr0.4-xTbxO2-y(x=0.05,0.10,0.15),将其作为水洗层的储氧组分.制备的三效催化剂的活性测试表明,在铈锆氧化物固溶体储氧材料中掺杂少量Pr和Tb,可降低三效催化剂对CO、C3H6和NO的起燃温度.以C3H6的转化率为水洗层氧缓冲能力的探针,实验发现,含储氧材料的水涂层在贫氧气氛中,起到氧缓冲的作用,提高C3H6的转化率.通过实验和理论推导得出表征三效催化剂氧缓冲能力大小的参数K.此方法简单可行,表征的结果与以起燃温度表征的三效催化剂氧化还原活性的实验结果相一致.     

稀土-锆复合氧化物在汽车尾气净化中的应用进展

稀土-锆复合氧化物在汽车尾气净化中有两种重要应用:氧传感器电解质和三效催化剂(TWC)助剂.本文简述了稀土-锆复合氧化物在这两种应用中的作用机理,介绍了氧传感器中ZrO2的稀土掺杂改性,以及CexZr1-xO2固溶体作为催化助剂的研究现状,并对稀土-锆复合氧化物在汽车尾气净化方面的应用进行了展望.     

铈基氧化物储氧材料研究进展EI北大核心CSCD

储氧材料是汽车尾气净化三效催化剂的关键材料之一,决定了催化剂的性能及使用寿命。随着欧V排放法规的实施,对铈基储氧材料的性能提出了更严格的要求。CeO2是汽车尾气净化催化剂的一个重要组分,稀土、过渡金属、贵金属的掺杂都能在一定程度上提高CeO2的热稳定性、储氧能力和催化活性。综述了用于三效催化剂中的储氧材料铈基氧化物近年来的研究状况,阐述了Zr、La、Pr、Sn和Ti等非贵金属的掺杂、Pd、Ru、Pt等贵金属的掺杂对CeO2储氧性能的影响,总结了金属掺杂的CeZr基多元氧化物和CeZrAl的研究现状。     

铈锆复合氧化物制备及甲烷燃烧催化活性表征

采用共沉淀水热联合法制备了大比表面铈锆复合氧化物材料,在较低焙烧温度400℃下形成了稳定的晶相结构,500℃焙烧新鲜比表面达135.44 m2/g,900℃、6 h老化后比表面仍维持44.07 m2/g。采用沉淀陈化工艺,并掺杂改性,得到的铈锆复合氧化物,稳定性更高,经950℃、2 h老化后,最高比表面可达59.62 m2/g。活性氧化铝与铈锆复合氧化物有协同作用,二者复合得到了更高性能的氧化物材料,新鲜比表面为188.92 m2/g,经950℃、4 h老化后,比表面为71.64 m2/g,经1 050℃、4 h老化后,比表面为58.10 m2/g。对所得铈锆材料进行了X射线衍射、吸脱附表征,并负载钯贵金属制得催化材料,以甲烷完全催化燃烧为探针反应,研究了铈锆复合氧化物材料的甲烷燃烧催化性质。结果表明,铈锆复合氧化物材料是很好的燃烧催化剂二载材料,负载钯催化剂具有较高催化活性,起燃温度降低至352℃。     

Ce元素改性对分子筛性能的影响

通过离子交换法以分子筛为原料进行稀土元素Ce的改性,并负载贵金属Pd制备出整体式催化剂材料,利用对比实验考察了改性分子筛的孔结构、储氧量、低温碳氢吸附活性、台架储氧能力和催化活性。采用低温氮吸附(BET)、程序升温还原(TPR)、台架性能测试(AFR)和台架储氧能力(OSC)进行了表征。结果表明,改性分子筛在比表面积、孔容上有所下降,但是提高了催化剂低温碳氢的吸附活性、台架储氧能力、储氧量和催化活性。     

Pd/CeCoOx催化剂上Pd组分分散性改进及其NGVs尾气净化性能

近年来,天然气汽车（NGVs）尾气净化三效催化剂的研究主要集中在具有高分散性的负载型贵金属催化剂。本文利用金属有机骨架（MOFs）模板法制备了纳米结构的CeCoOx复合氧化物作为载体,并与传统溶胶-凝胶法（SG）制备的铈钴氧化物比较,探究了贵金属Pd在两种催化剂载体上的分散状态及其对催化性能的影响。结果表明,以CeCo-MOFs材料为前驱体衍生制备的Pd/CeCoOx(M)催化剂其CO、NO、CH4三效催化性能相比溶胶-凝胶法制备的相同组成Pd/CeCoOx(SG)催化剂低了约100 ℃左右,具有更低的低温活性。以CeCo-MOFs为前驱体衍生制备的铈钴复合氧化物晶体粒子更小,晶相结构均匀,具有更大的比表面积,促进了Pd组分分散状态的提高,也丰富了催化剂的氧空位和结构缺陷,显著提高了催化剂的低温三效催化性能。利用MOFs前驱体热分解得到的复合氧化物可以作为三效催化贵金属活性组分分散的良好材料。     

CeO_2基储氧材料的制备和表征（英文）

用共沉淀法制备了4种CeO_2基储氧材料,并用X射线衍射(XRD),Raman光谱,N_2吸附-脱附(BET方法),H_2程序升温还原(H_2-TPR),氧脉冲技术,X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)表征了其物理化学性质。XRD结果表明,在CeO_2和CeO_2-Al_2O_3 (CA)中只能检测到宽的CeO_2的特征峰,而CeO_2-ZrO_2 (CZ)和CeO_2-ZrO_2-Al_2O_3 (CZA)中检测到了Ce_(0.75)Zr_(0.25)O_2相,所有的CeO_2基储氧材料中都形成了均匀的固溶体。XPS结果表明,三价铈和四价铈共存于CZ,CA和CZA的表面,而在纯CeO_2中几乎检测不到三价铈的存在。CZA表现出了最佳的织构性能,高的储氧量(OSC)和优异的热稳定性。另外,为了阐释4个样品的差异,提出了一种新的观点:Al~(3+)可能插入了萤石结构的间隙或者高度分散在固溶体中。CZA固溶体可能是由间隙型固溶体和置换型固溶体混合组成的,这一点由CA和CZA中存在2种不同的氧化物或者2种类型的氧通道可以证明。然而,关于这个观点的详细证据还不够充分,需要继续进行深入的研究。     

Pd-Rh/AlCeZrOx 催化剂的制备及性能评价研究

采用溶胶-凝胶法制备了新型Pd-Rh/AlCeZrO_x催化剂。利用N2物理吸附、X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)、差热-热重分析(H2-TG)和氢气程序升温还原(H2-TPR)技术研究了不同焙烧温度条件下Pd-Rh/AlCeZrO_x催化剂的比表面积、物相结构、储氧量及氧化还原性能。结果表明,该催化剂热稳定性好,储氧量高。800℃焙烧4 h后,其比表面积和储氧量分别为176.88 m2/g和743.67μmol/g;1000℃焙烧4 h后,贵金属颗粒小于10 nm。分别在模拟天然气(CNG)车尾气和汽油车尾气氛围下的整体式小样性能评价表明,该催化剂可用于CNG车尾气的净化,其最佳空燃比(α)范围为0.978~1.025;也可用于汽油车尾气的净化,最佳空燃比α≈1。     

稀土离子半径对稀土锆酸盐的组织结构和电学性能的影响

采用X射线衍射、高分辨透射电镜、选区电子衍射、拉曼光谱以及阻抗谱等手段研究了稀土锆酸盐(A_2Zr_2O_7)材料的晶体结构和电学性能,发现稀土锆酸盐A_2Zr_2O_7的有序度随稀土阳离子半径的减小逐渐降低。Sm_2Zr_2O_7和Eu_2Zr_2O_7陶瓷为有序的烧绿石相,而Gd_2Zr_2O_7和Dy_2Zr_2O_7为无序的缺陷型萤石相。与其它几种稀土锆酸盐的电导率相比,有序度相对较低的烧绿石相Eu_2Zr_2O_7具有最大的晶粒电导率(1.03×10~(-2)S·cm~(-1),1173 K)。     

铈锆复合氧化物的研究、应用与展望

铈锆复合氧化物因具有独特的储放氧特性，在汽车尾气催化净化领域有着广阔的应用前景。目前，世界汽车领域铈锆产品需求量约6000t，国内需求量不足1000t，预测未来10年国内需求可突破3000t。文章论述了铈锆复合氧化物的合成方法，指出共沉淀法及其改进方法最具成本优势。介绍了后处理方法和产品组分发展状况及国内铈锆生产厂家的生产技术现状及与国外的差距。     

国产欧Ⅲ车用三效催化剂研究

为配合3种国产车达到欧Ⅲ排放标准,以一种性能优异的铈锆固溶体作为储氧材料,制成3种规格的三效催化剂。分别对100h台架快速老化前后的催化剂活性及催化剂老化前后与整车匹配后的排放情况,通过发动机台架活性评价装置、发动机快速老化试验台和整车转鼓试验进行了研究。结果表明:该催化剂不仅表现出良好的低温起燃特性、宽空燃比窗口特性和高催化选择性,而且配合整车能满足严格的欧ⅢⅠ型实验标准要求和8×104km耐久性的要求。     

稀土钙钛矿型复合氧化物在汽车尾气催化转化器中的作用

介绍了汽车尾气催化转化器的组成、工作原理和类型。根据国内外有关报道,综述了稀土钙钛矿型复合氧化物在汽车尾气催化转化器中的作用：既改善了储氧功能,又增加了催化活性和催化剂中涂层料的热稳定性等。作者从技术和理论的角度说明稀土元素在汽车尾气催化转化器中作用;尤其在催化净化器中,CeO2在助催化和稳定化方面赶到了十分明显的作用。随着汽车工业的快速发展,稀土氧化物在汽车尾气催化转化器中的运用前景看好。     

Ce/Zr比对PdO/Ce_xZr_(1-x)O_2催化剂三效催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备一系列CexZr1-xO2(x=0～1)复合氧化物,并以该复合氧化物为载体制备负载贵金属的PdO/CexZr1-xO2(x=0～1)催化剂,选择NO-CO反应和CO以及CH4氧化反应为模型反应对催化剂的三效催化性能进行评价,并通过XRD、H2-TPR等手段对载体和催化剂进行初步表征。结果表明:Ce/Zr比对CexZr1-xO2载体及负载PdO催化剂三效催化性能均存在重要影响,不同Ce/Zr比的CexZr1-xO2复合氧化物载体具有不同的晶相结构及还原性能,由其负载的PdO催化剂的三效催化性能也各不相同。同时,催化剂的NO还原活性与CO氧化活性与α还原峰存在一定的对应关系。     

不同La源对CeO_2-ZrO_2-Al_2O_3复合氧化物结构和性能的影响（英文）

分别以La_2O_3、La(NO_3)_3·6H_2O和H[La(EDTA)]·16H_2O为La源,采用共沉淀法制备La掺杂Ce O_2-Zr O_2-Al_2O_3复合氧化物样品,即CZA-Ⅰ、CZA-Ⅱ和CZA-Ⅲ,研究不同La源对材料结构和性能的影响。结果表明,前躯体沉淀经1000℃煅烧后样品主要为Ce O_2-Zr O_2相;煅烧温度为1100℃和1200℃时,发现存在γ-Al_2O_3与δ-Al_2O_3相。高温热处理后,CZA-Ⅲ具有比CZA-Ⅰ和CZA-Ⅱ更好的热稳定性。N_2吸附-脱附结果显示,CZA-Ⅲ具有最大的比表面积,其前躯体经1000℃煅烧后所得样品的比表面积值为97.46 m~2/g,且相应的储氧能力(OSC)值也最大,其值为400.27μmol/g,这导致CZA-Ⅲ具有最好的热稳定性和最高的还原温度。然而,当煅烧温度从1100升高到1200℃时,复合氧化物样品的比表面积和储氧性能急剧下降,CZA-Ⅲ的比表面积值降低58.94%,OSC值降低74.56%。     

汽车发动机用2A12合金的表面改性与耐蚀性能研究

对汽车发动机用2A12合金在不同浓度的锆盐溶液中进行了表面微弧氧化改性处理,研究了微弧氧化膜层的耐盐雾腐蚀性能、表面膜层显微组织。结果表明:微弧氧化膜层中主要含有AlMg_2O_4、Zr O_2、Zr_2O和Al_2O_3相;随着锆盐浓度增加,膜层的厚度和粗糙度逐渐增加;膜层的盐雾腐蚀速率与锆盐溶液浓度密切相关,盐雾腐蚀速率从低至高的锆盐溶液浓度依次为:10、5、0、15和20 g/L。