不同方法制备的Ce_(0.9)Zr_(0.1)O_2固溶体对硫转移剂脱硫性能的影响

采用共沉淀法、改进的溶胶凝胶法、反相微乳液法及水热合成法合成了Ce0.9Zr0.1O2固溶体,并以此铈锆固溶体作为氧化促进剂,采用酸法合成相应的硫转移剂。利用X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、程序升温还原(H2-TPR)及储氧量(OSC)测定法对Ce0.9Zr0.1O2固溶体的结构组成、储氧性能进行表征。利用模拟FCC工业装置的实验室微型反应装置对硫转移剂进行贫氧氧化脱硫性能评价。结果表明,采用改进的溶胶凝胶法合成的Ce0.9Zr0.1O2固溶体具有优异的热稳定性、低温氧化-还原性及储氧性能,由其作为氧化促进剂制得的硫转移剂在贫氧条件下具有最佳的脱硫活性,并且具有较好的活性稳定性。

吸光度对Ce0.9Ln0.1O2-δ固溶体氧缺位浓度观测值的影响

采用溶胶-凝胶法制备了系列Ce0.9Ln0.1O2-δ固溶体,通过Raman光谱和紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)考察了吸光度对氧缺位浓度观测值(A570/A460)的影响。结果表明,氧缺位浓度观测值取决于Ce0.9Ln0.1O2-δ固溶体样品对Raman激发光的吸收。当样品对激发光吸收较弱时,观测到样品整体信息;当样品对激发光吸收较强时,只观测到样品表面信息。由于氧缺位的表面富集,使得样品表层的氧缺位浓度观察值较大。

纳米Ce_(0.9)Cu_(0.1)O_(2-δ)固溶体的制备、表征和CO低温氧化性能

采用改进的柠檬酸溶胶-凝胶法(即前驱体先在N2气氛下高温预处理)制备了高比表面积纳米Ce0.9Cu0.1O2-δ固溶体。采用XRD、TEM和Raman等对催化剂进行表征,并考察了它们的低温CO氧化性能。研究结果表明,改进的柠檬酸溶胶-凝胶法可以制得晶相比较完整的Ce0.9Cu0.1O2-δ固溶体,晶粒小于10 nm,明显小于常规方法制得的样品。随着样品焙烧温度的提高,表征氧缺位的600 cm-1左右Raman峰的位置向高波数方向迁移。采用改进方法制得的Ce0.9Cu0.1O2-δ固溶体具有更高的CO氧化活性,其原因归结为晶粒的减小,容易形成氧缺位和表面高分散CuO的增加,从而促进了CO的氧化。

Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_2固溶体磨料对ZF7光学玻璃抛光性能的改善

采用改进的湿固相机械化学反应法制备出超细锆掺杂氧化铈磨料Ce1-xZrxO2(x=0,0.2),运用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等手段表征其物相类型、外观形貌、比表面积、粒度、表面电位等物理性质,通过测定抛光速率和观察表面的微观形貌考察它们对ZF7光学玻璃的抛光性能影响.结果表明,Ce0.8Zr0.2O2固溶体磨料对ZF7光学玻璃抛光性能比纯CeO2磨料有明显的提高,抛光速率达到463 nm/min,5.0μm×5.0μm的范围内微观表面粗糙度Ra值达到1.054 nm,而纯CeO2磨料的抛光速率只有292 nm/min,Ra值却增大到1.441 nm.Ce0.8Zr0.2O2固溶体的抛光速率的明显增大和表面粗糙度Ra的下降主要与其负表面电位的增大和颗粒尺寸、粒度的减小密切相关.

高温质子导体Ba(Ce_(0.8)Zr_(0.2))_(0.9)Y_(0.1)O_(3-δ)的合成与性能

采用低温燃烧法合成掺Zr的新型高温质子导体Ba(Ce0.8Zr0.2)0.9Y0.1O3-δ陶瓷粉体。运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及激光粒度仪分别对粉体的晶型、微观形貌和粒度分布进行分析。通过控制柠檬酸用量与金属离子摩尔总量的比,直接制备出具有斜方晶钙钛矿结构的纯Ba(Ce0.8Zr0.2)0.9Y0.1O3-δ超细粉体,且粉体粒度分布均匀,平均粒径为5.55μm。粉体烧结性能实验结果表明,粉体在1 200℃发生烧结,在1 300℃下烧结致密,相对密度达到94.32%。

Ce_(0.6)Zr_(0.35)Pr_(0.05)O_2纳米固溶体的制备及性能研究

用共沉淀法制备出Ce0.6Zr0.35Pr0.05O2纳米固溶体,并利用TG-DTA-DTG、XRD、TEM和H2-TPR等方法对样品的物相结构、晶粒大小、还原性及高温热稳定性进行表征。结果表明,Ce0.6Zr0.35Pr0.05O2纳米固溶体为物相结构稳定的立方相固溶体,该粉体的平均粒度为10 nm左右,分散性好,而且与Ce0.6Zr0.4O2相比,在Ce0.6Zr0.35Pr0.05O2中,Pr的存在明显提高了其还原性和高温热稳定性。

Ba_(0.9)La_(0.1)Ce_(0.7)Zr_(0.2)Nd_(0.1)O_(3-α)陶瓷的化学稳定性和离子导电性

用高温固相反应法制备了Ba0.9La0.1Ce0.7Zr0.2Nd0.1O3-α陶瓷。粉末X-射线衍射(XRD)结果表明,该材料为单一钙钛矿型BaCeO3斜方晶结构,在高温下、CO2或水蒸气气氛中具有较高的稳定性。在500～900℃温度范围内,分别用交流阻抗谱技术和气体浓差电池方法研究了材料在不同气体气氛中的离子导电特性,并与Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的导电特性进行了比较。结果表明,在500～900℃温度范围内,干燥和湿润的氢气、氮气、空气和氧气气氛中,材料的电导率均随着温度升高和氧分压增加而增加,且材料在湿润气氛中的电导率稍高于相应的干燥气氛中的电导率(氢气气氛中则相反)。在湿润氢气中,材料的质子迁移数为1,是一个纯的质子导体;在干燥空气中,材料的氧离子迁移数为0.087～0.155,是一个氧离子与电子空穴的混合导体;在湿润空气中,材料的质子迁移数为0.001～0.004,氧离子迁移数为0.160～0.198,是一个质子、氧离子和电子空穴的混合导体。材料在干燥和湿润空气中的氧离子电导率均高于相同条件下Ba0.9Ca0.1Ce0.9Nd0.1O3-α材料的氧离子电导率。

Ce_(0.6)Zr_(0.35)RE_(0.05)O_2(RE=Y,La,Nd,Pr)固溶体的性能研究

采用共沉淀法制备了不同稀土元素改性的Ce0.6Zr0.35RE0.05O2(RE=Y,La,Nd,Pr)固溶体,并用XRD,H2-TPR等方法对其晶相结构、还原性能和高温热稳定性进行研究.结果表明,稀土元素Y,La,Nd,Pr掺入Ce0.6Zr0.4O2固溶体,所形成的三元混合氧化物均为萤石型立方晶相结构的均相固溶体,并未出现所掺杂稀土氧化物的晶相,且高温老化后,物相结构稳定.与Ce0.6Zr0.4O2固溶体比较,稀土元素的掺杂,明显改善了其还原性能及高温热稳定性.

纳米Ce_(0.8)Zr_(0.2)O)2固溶体的溶剂热制备与催化性能研究(英文)

以硝酸铈和硝酸锆为原料用溶剂热的方法在甲酸中120℃加热24h制得了纳米Ce0.8Zr0.2O2固溶体材料,利用X射线衍射(XRD)、Raman光谱、扫描电镜(SEM)和投射电镜(TEM)对其进行了表征。在乙酸和正丁醇制备乙酸丁酯的反应中考察了其催化活性。XRD和Raman光谱显示出所制备的样品形成了具有氧化铈立方结构的均一固溶体。TEM结果表明所合成的Ce0.8Zr0.2O2的粒径<100nm。在酯化反应中,Ce0.8Zr0.2O2固溶体具有较高的催化活性,且容易和反应液分离。反复实用10次后,其催化活性基本上保持不变。

Cu掺杂对Ce-Zr-O_2固溶体结构及催化性能的影响

用反相微乳法法制备掺杂Cu2+的Ce-Zr-O2固溶体,利用X-射线粉末衍射法(XRD)和扫描电镜(SEM)对其进行了表征。结果表明,Ce-Zr-O2固溶体掺杂Cu2+形成的Ce0.45Zr0.45Cu0.1O2具有与CeO2相似的立方晶型,经1 000℃高温处理后,此晶体结构未发生变化。与未掺杂Cu2+的Ce-Zr-O2固溶体相比较,Ce0.45Zr0.45Cu0.1O2对甲苯完全氧化反应具有较高的催化活性。当反应温度达到550℃时,甲苯蒸汽能够在Ce0.45Zr0.45Cu0.1O2催化作用下全部转化为CO2,显示了良好的低温燃烧催化性能。经800℃和1 000℃高温热处理,仍具有较好的耐热稳定性。

Ce_(0.7)Zr_(0.3)/γ-Al_2O_3纳米固溶体的制备及其结构

以氯氧化锆、硝酸铈、硝酸铝为原料,按n(Ce)∶n(Zr)=0.7∶0.3的比例,采用化学共沉淀法与有机物共沸蒸馏法,将CeO2、ZrO2分散到γ-Al2O3表面上使其形成Ce0.7Zr0.3O2/γ-Al23固溶体。用XRD考察纳米固溶体在不同温度下焙烧后的相结构。结果表明:Ce0.7Zr0.3O2/γ-Al2O3纳米固溶体为立方晶型,且随着焙烧温度的升高,样品的衍射峰依次变强,峰宽变窄。

制备方法对Ce0.67Zr0.33O2固溶体性能的影响

用氧化共沉淀法、均匀共沉淀法和柠檬酸溶胶-凝胶法制备了Ce_(0.67)Zr_(0.33)O_2固溶体,并将经和900℃焙烧后的固溶体进行了XRD、BET、Raman、H_2-TPR和储氧量(OSC)表征。结果表明,氧化共沉淀法和柠檬酸溶胶-凝胶法制备的Ce_(0.67)Zr_(0.33)O_2固溶体的储氧量、比表面积均高于均匀共沉淀法,且制备的固溶体经900℃焙烧4 h后未出现相分离,具有良好的热稳定性。

双反相微乳液法制备掺杂镨(Ce,Zr,Al)O_2纳米固溶体

以曲拉通X-114为表面活性剂,正戊醇为助表面活性剂,环己烷为油相,铈锆镨铝硝酸盐混合水溶液或氨水溶液为水相组成双反相微乳液体系,制备掺杂镨(Ce,Zr,Al)O2纳米固溶体,并利用XRD,TEM,FT-IR和Raman等手段对样品的物相结构、晶粒大小进行表征.结果表明,稀土元素镨掺杂入(Ce,Zr,Al)O2形成的混合氧化物为萤石型立方晶相结构的均相固溶体,环己烷/曲拉通X-114/正戊醇/水溶液组成的双反相微乳液体系是合成粒径尺寸5nm左右、分散均匀的掺杂镨(Ce,Zr,Al)O2纳米固溶体的有效途径.

新型储氧材料Ce_(0.6)Tb_(0.1)Zr_(0.3)O_2在三效催化剂中的应用研究

采用共沉淀技术制备出了Ce_(0.6)Tb_(0.1)Zr_(0.3)O_2固溶体,并对其进行了比表面积测试和XRD表征。将其用于全钯三效催化剂的制备,对三效催化剂的性能进行了评价。结果表明Ce_(0.6)Tb_(0.1)Zr_(0.3)O_2和Ce_(0.6)Zr_(0.4)O_2的结构相似,物相均一性好,稳定性高,且具有较大的比表面积。含Ce_(0.6)Tb_(0.1)Zr_(0.3)O_2的三效催化剂具有较高的催化活性和较宽的空燃比窗口,HC、CO和NO的起燃温度分别为177℃、173℃和176℃,适于作为新一代三效催化剂的储氧材料。

稀土电解质Ce_(0.9)M_(0.1)O_(2-δ)(M=Pr,Nd,Sm,Gd,Dy)的制备与性能

用溶胶 凝胶法制备中温电解质材料Ce0.9M0.1O2-δ,(M=Pr,Nd,Sm,Gd,Dy)系列样品。X射线衍射分析表明,样品为单相立方萤石结构,晶胞体积随着M原子序数的增加而减小。高温阻抗测量表明样品Ce0.9Pr0.1O2-δ电导率最高。Ce0.9M0.1O2-δ系列样品随着M原子序数的增加热膨胀系数减小。

V_(2)O_(5)+Na_(2)SO_(4)熔盐作用下(Gd_(0.9)Sc_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)/YSZ热障涂层的热腐蚀行为研究

为评估(Gd_(0.9)Sc_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)涂层的耐熔盐腐蚀性能,用等离子喷涂法制备了(Gd_(0.9)Sc_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)/YSZ,研究了该涂层在V_(2)O_(5)+Na_(2)SO_(4)熔盐中的热腐蚀行为,将腐蚀条件为涂覆熔盐的涂层在700~1 000℃热处理2 h和10 h。结果表明:(Gd_(0.9)Sc_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)涂层与V_(2)O_(5)+Na_(2)SO_(4)熔盐发生了明显的腐蚀反应,产物为GdVO4和t-ZrO22种,且腐蚀产物种类与热腐蚀温度和时间关系不大;但当腐蚀温度为700℃和800℃时,涂层表面有一定的Na2SO4残留。对腐蚀后涂层截面分析发现,涂层表面形成了反应层,该反应层可在一定程度上阻止熔盐渗透,但随着腐蚀温度的提升,形成反应层的能力变弱,涂层内可观察到较明显的熔盐痕迹;总体上来看,经700~1 000℃的熔盐腐蚀后,(Gd_(0.9)Sc_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)/YSZ涂层依然能保持结构完整性。根据路易斯酸碱规则提出了熔盐与(Gd_(0.9)Sc_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)的反应机理,阐明了涂层抗熔盐腐蚀的机制。

La0.8Ce0.2Fe0.9Ru0.1O3/TiO2催化湿式氧化降解草甘膦废水

草甘膦是种广谱除草剂,草甘膦废水产量大、可生化性差。以钙钛矿型La_(0.8)Ce_(0.2)Fe_(0.9)Ru_(0.1)O_3/TiO_2为催化剂,采用湿式氧化(WAO)和催化湿式氧化(CWAO)法对草甘膦废水进行高效降解,并对草甘膦降解机制进行研究。应用XRD和XRF对催化剂进行表征,结果表明,合成的催化剂具有钙钛矿结构,但由于Ru原子半径太大可能没有完全进入钙钛矿骨架,导致CWAO反应后有微量Ru溶出。考察反应温度对草甘膦降解的影响,并对反应过程中C、N、P产物的选择性进行分析,结果表明,提高反应温度和加入催化剂有利于提高草甘膦转化率及对CO2和PO_4^(3-)的选择性,但反应温度过高不利于生成N_2,因为高温下NH3-N更容易被氧化成NO_2^-和NO_3^-。在实验条件下,合适的反应温度为200℃,反应180 min草甘膦转化率大于95%,同时对CO_2和N_2有较高的选择性,分别为54.59%和19.40%。应用计算量子化学计算草甘膦分子的净电荷分布,结果表明,WAO和CWAO中草甘膦反应的断键部位为C—C键、C—P键和C—N键,而后中间产物再进一步被氧化为CO_2、N_2、NO_2^-、NO_3^-、PO_4^(3-)等。

凝胶注模工艺制备Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(2-δ)粉体及性能研究

采用凝胶注模工艺制备了Ce0.9Gd0.1O2-δ(GDC)粉体,对其性能进行了TG-DSC、XRD、TEM和粒度等表征,分别与同等原料采用传统固相合成工艺制备的粉体,与不同原料同种凝胶注模工艺制备的粉体进行了性能比较。采用不同压力成型了坯体,在1350℃烧结得到瓷体,对粉体的烧结性能和瓷体的电导性能进行了表征。结果表明:采用凝胶注模工艺在600℃就能获得纯相GDC粉体,比固相反应合成GDC粉体温度降低400℃;相比以氧化物为原料合成的粉体,以硝酸盐为原料采用凝胶注模工艺合成的粉体有助于氧化钆在氧化铈晶格中的固溶;在1350℃烧结获得相对密度为96.5%瓷体,600℃电导率为0.0258S/cm,满足中温电解质材料对电导率的要求。

制备方法对Ce_(0.9)Pr_(0.1)O_(2-δ)复合氧化物结构和性能的影响

采用柠檬酸溶胶—凝胶、硝酸盐分解和共沉淀法制备了Ce0.9Pr0.1O2-δ复合氧化物,考察了复合氧化物的CO氧化活性,并进行了XRD、Raman及TPR表征。结果表明:制备方法对复合氧化物的结构、还原性能及CO氧化活性有较大影响;复合氧化物的CO氧化活性与氧空缺的存在有关,复合氧化晶体中氧空缺越多,越有利于CO氧化;CO的氧化活性与还原峰面积的关系不大,而与还原峰温度有关,还原峰温度越低,其氧化活性越高。

Ce_(0.9)La_(0.1)O_(2-δ)电解质粉末的制备与性能

用溶胶-凝胶法制备了La掺杂的CeO2(Ce0.9La0.1O2-δ)的前驱体。在900℃下煅烧2 h制备的Ce0.9La0.1O2-δ粉末为单一的立方萤石结构,晶胞参数a为0.549 65 nm;该粉末在200 MPa下压制后在1 400℃下烧结3 h得到的电解质,相对密度为95.1%,在690℃时的电导率为0.66 S/cm。