自组装合成微纳结构CeO_2-NiO花球及光催化性能研究

采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)复配形成的囊泡相自组装合成了微纳结构Ce O2-Ni O花球,考察了不同Ce/Ni摩尔比对花球微纳结构的影响以及不同微纳结构Ce O2-Ni O花球的光催化性能。结果表明:在n(Ce)∶n(Ni)为4至1范围内,均可形成Ce O2-Ni O微纳结构花球,晶体均保持Ce O2萤石结构特征。当n(Ce)∶n(Ni)=2∶1时,75 nm左右的纳米粒子有序排列组成厚度大约为140 nm花瓣,花瓣有序堆积成9μm左右Ce O2-Ni O花球。在紫外光照射下,Ce O2-Ni O微纳结构花球(n(Ce)∶n(Ni)=2∶1)在150 min时间内对活性艳红降解率为95.93%。

CeO_(2)-NiO氧载体用于甲烷化学链重整反应的研究

化学链重整技术是一种新型的合成气制取技术。该技术耦合CO_(2)还原反应,在制取合成气的同时还可以完成CO_(2)的减排。制备了600~900℃下焙烧的CeO_(2)-NiO氧载体,分别采用X射线衍射光谱分析(XRD)、比表面积测试(BET)、X射线光电子能谱分析(XPS)和甲烷程序升温还原(CH4-TPR)表征其结构特征。通过甲烷部分氧化、CO_(2)还原等恒温反应及氧化还原(redox)循环实验对氧载体的反应活性进行了评价。结果表明,不同的焙烧温度可以通过对其结构特性的改变,进而影响CeO_(2)-NiO氧载体的反应活性,其中CeO_(2)-NiO-850表现出良好的结构稳定性、优异的储放氧性能及较高的甲烷转化率和CO_(2)转化率。在经过20次redox循环实验后甲烷转化率和CO_(2)转化率均未明显降低,显示了较强的循环稳定性。