CeO2-TiO2复合氧化物的制备及表征

采用水热合成法通过调变Ce、Ti物质的量比、尿素添加量制备了一系列不同形貌的CeO₂-TiO₂复合氧化物。运用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对CeO₂-TiO₂复合氧化物的结构和形貌进行了表征。SEM结果表明,尿素添加量对CeO₂-TiO₂复合氧化物的形貌没有明显影响,而Ce、Ti物质的量比对CeO₂-TiO₂复合氧化物的形貌影响显著。当尿素的添加量在0.1～0.6 mol之间变化时,制得的CeO₂-TiO₂复合氧化物主要为颗粒状;当Ce、Ti物质的量比低于4∶1时,样品主要为均匀的小颗粒,随着Ti含量的增大,制得的CeO₂-TiO₂复合氧化物为粒度和形貌更为均匀的小球。     

溶剂热合成纳米CeO2-TiO2粉体及其光催化性能的研究

以硝酸亚铈和三氯化钛为原料,采用溶剂热法制备了不同钛铈摩尔比的纳米CeO2-TiO2复合氧化物,并用X射线衍射仪和BET测试仪等分析手段对合成产物进行了表征。以酸性橙7为目标降解物,对合成产物的光催化性能进行了测试。结果表明:CeO2-TiO2复合氧化物具有高效、快速的催化性能,光催化反应50 min,Ce:Ti(mol.)=1:1的CeO2-TiO2复合氧化物在高压汞灯照射下对酸性橙7的降解率为88.5%,而单相TiO2对酸性橙7的降解率为62.5%。     

Ni基CeO2复合镀层性能的研究

通过电沉积的方法制得了Ni基CeO2复合镀层。采用扫描电子显微镜、能谱成分分析仪、硬度计及电化学测试研究了CeO2的粒径对复合镀层的表面形貌、成分、硬度及耐蚀性的影响。     

结构钢电沉积Co-W/CeO2复合镀层及其性能研究

选择CeO₂颗粒作为复合相,利用电沉积技术在普通结构钢表面制备出Co-W/CeO₂复合镀层,并研究镀液中CeO₂颗粒浓度对复合镀层的微观形貌、化学成分、结合力、硬度、耐磨性能以及高温抗氧化性能的影响。结果表明：Co-W/CeO₂复合镀层与基体结合牢固,表面分布着类似胞状的晶粒团聚体,其化学成分为Co、W、Ce和O元素。随着镀液中CeO₂颗粒浓度从2 g/L升高到15 g/L,复合镀层的晶粒团聚体尺寸差异先减小后增大,吸附在晶粒团聚体表面及边界处的CeO₂颗粒量先增多后减少,导致复合镀层的硬度、耐磨性能和高温抗氧化性能都呈先增强后下降的趋势。当镀液中CeO₂颗粒浓度为8 g/L时,Co-W/CeO₂复合镀层的晶粒团聚体大小较为均匀,具有良好的致密性,其表面粗糙度仅为0.39μm。该复合镀层的硬度较Co-W合金镀层增大约76 HV,表现出良好的耐磨性能和高温抗氧化性能,摩擦系数和氧化增重量仅为0.43和0.74 mg...     

CeO2催化CO2与甲醇合成碳酸二甲酯

针对CO₂和甲醇绿色合成碳酸二甲酯路线进行热力学计算分析。在反应压力0.1—8.0 MPa和反应温度293.15—473.15 K分别研究反应温度和反应压力对吉布斯自由能Δ_rG、平衡常数K和平衡转化率C的影响。在此基础上,以CeO₂为催化剂分别固定反应压力8.0 MPa或反应温度413.15 K,在不同反应温度或压力下进行反应,并将实验结果与热力学计算结果进行对比。结果表明：CeO₂在反应温度为373.15—473.15 K内表现出良好的催化性能,增大反应压力可以有效降低Δ_rG,并提高K和C,促进反应正向进行。此外,热力学计算结果显示,较低温度不同反应压力条件下,增加反应压力对反应平衡常数的增大更显著,且为开发高活性催化材料在较低温下催化CO₂和甲醇高效合成碳酸二甲酯提供理论参考。     

纳米CeO2悬浮液的流变性能研究

在化学机械抛光过程中,抛光液的流变性能起到至关重要的作用。本文利用Haake流变仪研究了水基纳米CeO2悬浮液在不同pH值、CeO2颗粒浓度、温度、中性电解质浓度下的流变性能。研究结果表明,随着zeta电位减小,悬浮液表观粘度增大,体系逐渐转变为剪切变稀的非牛顿流体。悬浮液中CeO2颗粒浓度低于17.4wt%时,颗粒浓度对体系的流变性能影响较弱,体系为牛顿流体,但是继续增大颗粒浓度,悬浮体表观粘度明显增大,出现剪稀现象。温度对悬浮液流变性能影响较为复杂,当温度小于35℃时,随着温度的升高体系表观粘度变小,温度大于35℃时,温度的升高反而使体系表观粘度增高。中性电解质的加入使得悬浮体的zeta电位降低,从而使体系表现出较高的表观粘度。     

WO3改性Cu/CeO2催化剂选择性催化氧化乙二胺的性能研究

以CeO₂为载体、Cu物种为主要活性位点,采用浸渍法制备了一系列WO₃改性Cu/CeO₂催化剂。研究了WO₃质量分数对乙二胺(EDA)选择性催化氧化(SCO)性能的影响,并通过XRD、XPS、H₂-TPR、NH₃-TPD等方法对催化剂的物理化学性质进行了分析表征。结果表明,WO₃改性的Cu/CeO₂催化剂的N₂选择性大幅提高,其中Cu/5W/CeO₂在337℃时对EDA实现了100%的转化率,该温度条件下NO_x的浓度大幅降低,同时具有较好的活性和选择性。表征结果表明,WO₃的引入显著提高了催化剂的酸性位点数量,促进了对反应副产物NO_x的催化还原,提高了反应的N₂选择性。     

CeO2基水煤气变换催化剂COS中毒热力学研究

为探究COS对Ce O₂基水煤气变换催化剂的中毒机制,用HSC Chemistry 6.0热力学数据库对Ce O₂变换催化剂的COS中毒热力学进行了模拟计算,从热力学角度分析了在100～450℃水气变换温度下,COS分别与CO、H₂O和O₂共存时,Ce O₂催化剂可能发生的反应及产物。结果表明,温度分别高于150℃和300℃时,H₂O-COS-Ce O₂和CO-COS-Ce O₂体系中的Ce O₂硫中毒可被明显抑制;O₂对Ce O₂硫中毒的影响最大,整个催化温度范围内,O₂-COS-Ce O₂体系中所有反应均可自发进行,含S固态产物为Ce₂(SO₄)₃、Ce S₂和S。     

CeO2/g-C3N4复合光催化剂的制备及其性能研究

采用高温聚合有机物前驱体的方法,以三聚氰胺为前驱体,制得类石墨型氮化碳(g-C₃N₄)粉末,采用水热法制得CeO₂/g-C₃N₄复合光催化剂,对其进行了表征,考察了CeO₂/g-C₃N₄复合光催化剂在可见光下处理亚甲基蓝的性能,并对CeO₂/g-C₃N₄复合光催化剂进行回收实验、吸附实验以及光催化动力学分析。结果表明,CeO₂/g-C₃N₄中g-C₃N₄和CeO₂分别为石墨相和萤石相,复合CeO2使得g-C₃N₄的吸附性能有了大的提高,15 min能达到吸附平衡,吸附82.5%的亚甲基蓝;45 min后对亚甲基蓝处理率达到99.45%,远远快于g-C₃N₄。CeO₂/g-C₃N₄在5次使用后仍然可以保持73.1%的净化效果。亚甲基蓝处理过程包括吸附和光解2部分,光解反应符合一级动力学方程。     

纳米CeO2的制备方法研究进展

介绍了近年来纳米CeO2的制备方法的研究进展情况,重点分析对比了沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法、喷雾热分解法、喷雾反应法等制备纳米CeO2的优缺点,指出了在今后应重点研究和解决的主要问题.     

CeO2多孔材料的制备及其吸附性能的研究

采用聚合物模板法制备CeO₂多孔材料,利用XRD、SEM及BET对样品的结构、形貌及织构特性进行表征,实验研究了pH、Cu²⁺的初始浓度、吸附剂用量和吸附时间等因素对其吸附性能的影响。结果表明制备的多孔材料为立方相CeO₂,且结晶良好;其对Cu²⁺吸附性能随吸附液pH的变化显著,pH=10.0时去除率可达到95.83%;随着初始Cu²⁺的浓度增大,Cu²⁺的去除率先增大后减小,最佳Cu²⁺浓度为30 mg/L;吸附剂用量为1.5 g/L可达到最高吸附值,累计吸附量约为0.50 mg/g;且80 min即可达到吸附脱附平衡。     

CeO2晶面调控与氧空位在CO2催化转化中的研究进展

稀土催化材料在石油化工、化石燃料催化燃烧等领域发挥着重要作用。二氧化铈(CeO₂)作为重要的稀土金属氧化物,因其优异的氧存储能力和稳定的面心立方结构被广泛用于催化反应中。重点介绍CeO₂在CO₂催化转化方面的应用及近期的研究进展,包括CH₄-CO₂重整反应,CO₂与甲醇直接反应合成碳酸二甲酯以及CO₂催化加氢制甲醇反应。阐述CeO₂形貌调控对晶面暴露、氧空位浓度的影响以及CO₂在催化剂表面吸附解离过程,展望CeO₂基催化剂的发展方向。     

CeO2紫外吸收光谱蓝移机理研究进展

本文简要概述了近年来国内外学者关于CeO2蓝移现象起源的研究成果,主要包括量子尺寸效应,Ce3+和Ce4+间价态转变、稀土离子掺杂、由电子-声子耦合产生的界面极子效应等原因。这对研究CeO2的紫外吸收性能具有十分重要的作用。     

硅烷/纳米CeO2·ZrO2复合膜层的制备及其性能研究

针对低温多效海水淡化过程中金属换热管路的腐蚀问题,采用硅烷（APS）、纳米氧化锆（Zr O₂）及纳米氧化铈（Ce O₂）在铝合金表面制备硅烷/纳米Zr O₂·Ce O₂复合膜层,研究其抑制金属腐蚀的效果。结果表明,当纳米Zr O₂、纳米Ce O₂添加浓度为50 mg/L时,复合膜层的综合性能较好;通过动电位极化法和电化学阻抗法探究了复合膜层在不同温度下的耐蚀性能,结果表明硅烷/纳米Zr O₂·Ce O₂复合膜层的防护效果较单一硅烷膜层有明显提升。随着溶液温度的升高,硅烷/纳米Zr O₂·Ce O₂复合膜层的耐蚀性能降低较少,纳米Zr O₂、纳米Ce O₂的协同作用使得硅烷膜更能适应高温高盐环境。     

可见光下Cu2O/TiO2催化臭氧氧化头孢曲松钠性能研究

抗生素是治疗各种传染病的常用药物,但残留在水环境中的抗生素会对生态系统造成威胁。因此,探索去除水环境中抗生素的有效方法具有重要意义。由于光催化臭氧氧化技术可以高效降解和矿化水体中的污染物,该技术受到广泛关注。本工作通过浸渍-化学还原法制备Cu₂O/TiO₂复合材料并将其作为可见光催化臭氧氧化头孢曲松钠(CRO)的催化剂。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积分析仪(BET)和紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)对Cu₂O/TiO₂形貌结构和光学性能进行表征,考察了Cu₂O/TiO₂配比、Cu₂O/TiO₂投加量、臭氧浓度、头孢曲松钠初始浓度、溶液初始pH值等因素对可见光催化臭氧氧化头孢曲松钠的影响。结果表明,Cu₂O对TiO₂的掺杂改性使材料孔容和平均孔径增大,能带宽度减小,...     

烟气脱硝催化剂中载体TiO2对催化性能的影响

选用纳米级TiO2和工业级TiO2作为烟气脱硝催化剂的载体,采用分步浸渍法在载体TiO2上负载WO3和V2O5,得到商业催化剂的活性成分1%V2O5-10%WO3/TiO2,用以去除烟道气中的氮氧化合物(NOx)。纳米级催化剂所允许的空速范围远比工业级催化剂高,氨氮比(≥1.0)对纳米级催化剂脱硝效率基本没有影响,且当氨氮比为1.2时,在300～350℃脱硝效率可以达到100%。而工业级催化剂的脱硝效率随着空速的增加和氨氮比的降低而显著减小。在相同的空速(7500h-1)和氨氮比(1.0)条件下,纳米级催化剂的脱硝效率几乎为100%,而工业级催化剂只有在400℃时达到最大脱硝效率,且仅为85%。此外,以纳米级TiO2为载体的催化剂具有更宽的脱硝温度窗。利用扫描电镜(SEM)、N2物理吸附脱附、X射线衍射(XRD),程序升温脱附(NH3-TPD)和粒径分析等方法进行载体和催化剂表征。结果表明,纳米级催化剂的比表面积,孔容和表面酸性都远大于工业级催化剂。     

CeO2纳米材料的制备与应用研究进展

综述了CeO₂纳米材料的制备方法,包括水热法、溶胶-凝胶法、电化学沉积法、沉淀法、微乳液法等,介绍了CeO₂纳米材料在催化、化学机械抛光、紫外吸收材料、燃料电池、抗氧化生物中的应用研究进展,并对CeO₂纳米材料的发展方向进行了展望。     

Pt-CeO2/TiO2催化剂催化湿式氧化苯酚废水的研究

以TiO2为载体,利用分步浸渍法制备了Pt-CeO2/TiO2、Pt-ZrO2/TiO2、Pt-La2O3/TiO2、Pt-Pr2O3/TiO2和Pt-SnO2/TiO2催化剂,并催化湿式氧化高浓度苯酚废水。Pt-CeO2/TiO2催化剂的活性最好,在反应温度为160℃、氧分压为2.25 MPa,反应时间为2 h的条件下,苯酚和COD的去除率分别为87.53%和72.06%。进一步研究助剂含量对催化剂性能的影响,当CeO2负载量为12.5%时,催化剂Pt-CeO2/TiO2的催化性能最佳。XRD和TEM结果表明,助剂CeO2的引入起到降低Pt的粒径,提高Pt在载体表面的分散度的作用。     

Bi2Sn2O7/CeO2 Z型异质结光催化剂在可见光下降解有机污染物性能研究

利用水热法将Bi₂Sn₂O₇纳米颗粒负载到CeO₂微球上制备Z型异质结光催化剂并用于光催化降解水污染物。结果表明,在光照下60 min时,优化的Bi₂Sn₂O₇/CeO₂(BSC-5)对盐酸四环素的降解效率达到88.4%(反应速率常数k=0.033 4 min^-1),是CeO₂的8.25倍和Bi₂Sn₂O₇的4.71倍。Z型异质结可以形成更多暴露的活性中心,具有更好的光电子-空穴对分离效率、优异的氧化还原能力以及有效产生超氧自由基(·O^-₂)和羟基自由基(·OH)。此外,Bi₂Sn₂O₇/CeO₂在光催化降解实验中表现出良好的稳定性,经过5次循环后降解效率保持在85%以上。同...     

La的掺杂方式对CeO2-MnOx催化氧化氯苯性能的影响

采用共沉淀法制备CeO₂-MnO_x和La₂O₃-CeO₂-MnO_x催化剂,再用沉积-沉淀法制备La₂O₃/CeO₂-MnO_x催化剂,并对催化剂的氯苯催化氧化反应活性进行检测。结果表明,La的加入可以显著提高催化剂催化氧化氯苯的活性。XRD和TPR表征结果表明,La的加入抑制CeO₂晶粒尺寸的长大,增强CeO₂的晶格应变,并促进Mn进入CeO₂的晶相,形成较好的MnCeO_x固溶体。催化剂的热稳定性评价结果表明,La的加入有效提高CeO₂-MnO_x催化剂的热稳定性。