含铈硫酸氧盐储氧材料的制备及储/释氧性能研究

采用表面活性剂辅助法分别制备了铈、镧及其复合物的硫酸氧盐和掺加铜元素的硫酸氧铈,利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱变换法(FT-IR)、BET比表面积测试法(BET)、程序升温还原法(TPR)、程序升温氧化(TPO)和氧脉冲吸附等技术手段对这些储氧材料进行了表征。结果表明,Ce_2O_2SO_4、LaCeO_2SO_4的氧化还原温度较La_2O_2SO_4显著降低,Ce_2O_2SO_4和LaCeO_2SO_4程序升温发生释氧(还原,耗氢)的温度分别为550～780℃和600～760℃,主要发生在650～780℃和650～750℃,总耗氢量分别达46和44molH_2/mol;而La_2O_2SO_4发生释氧的温度为770～930℃。Ce_2O_2S程序升温发生储氧(氧化,耗氧)的温度为100～600℃,主要发生在300～500℃,400℃时储氧速率最大。LaCeO_2S储氧的温度比Ce_2O_2S约低20℃,且主要发生在220～500℃,380℃时储氧速率最大。Ce_2O_2S与LaCeO_2S的储氧量分别达到1 57和1 58 molO_2/mol,是理论储氧量(2 molO_2/mol)的78 5%和79%,La_2O_2S程序升温氧化在400℃开始,至1000℃还没有氧化完全。采用400℃恒温O_2脉冲测得硫酸氧铈的储氧能力为0 60 molO_2/mol,占总储氧量的38%。掺入过渡金属Cu进行改性后,其氧化还原的起始温度有所降低。