Ce_(1-x)Eu_xO_(2-δ)(x=0.05～0.50)固溶体的溶胶-凝胶法合成与性质研究

利用溶胶 -凝胶方法合成了固溶体Ce1 -xEuxO2 -δ,通过XRD ,Raman ,XPS和交流阻抗谱系统研究了固溶体Ce1 -x EuxO2 -δ的结构 ,确定了稀土离子价态及掺杂对CeO2 基电解质电性能的影响 .XPS分析表明固溶体Ce1 -xEuxO2 -δ中 ,Eu离子价态为 +3价 ,Ce离子主要以Ce4+ 离子形式存在 ,阻抗谱测试表明低价离子掺杂使固溶体Ce1 -xEuxO2 -δ的导电率得到很大提高 ,导电率x =0 .2时达到最大值σ60 0℃ =2 .87× 10 -3 S·cm-1 .导电活化能为Ea=0 .72eV .

Ce_(1-x)Fe_xO_2复合氧化物的结构及其催化碳烟低温燃烧性能

用水热法制备了不同摩尔比的系列Ce1-xFexO2复合氧化物碳烟燃烧催化剂.采用X射线粉末衍射(XRD)、比表面积(BET)、拉曼光谱(Raman)、H2程序升温还原(H2-TPR)及程序升温氧化反应(TPO)等技术考察了Fe含量对催化剂结构和性能的影响,重点探讨了催化剂表面性质和体相结构与催化活性和稳定性之间的关系.结果表明,Fe3+较难进入CeO2晶格中,部分Fe2O3分散在CeO2表面.铈铁固溶体(氧空位)有利于氧的吸附活化,而表面氧化铁对提高催化剂的抗老化能力起着重要作用.Ce0.8Fe0.2O2有最高的Fe3+掺杂量,有良好分散性的表面Fe2O3,显示出最好的催化活性和稳定性,催化碳烟的起燃温度(Ti)和生成CO2的峰值温度(Tp)分别为262和314℃.Ce0.8Fe0.2O2高温老化后的Ti和Tp仍较低,分别为292和392℃.

Ce_(1-x)Cu_xO_(2-x)/Al_2O_3催化剂的制备及其甲烷催化燃烧性能

以γAl2O3为载体,采用共浸渍法制备了负载型Ce1xCuxO2x/Al2O3催化剂(x=0～1)以及不同Ce0.2Cu0.8O1.2含量的Ce0.2Cu0.8O1.2/Al2O3催化剂,采用XRD、TPR等现代分析测试手段对催化剂的结构进行了表征,评价了催化剂的甲烷催化燃烧性能.结果表明,Ce1xCuxO2x/Al2O3催化剂中Ce和Cu的摩尔比显著影响催化剂的催化性能,在载体γAl2O3表面,Ce和Cu形成了固溶体,从而提高了Cu的分散性,改变了Ce和Cu的氧化还原性能,提高了催化剂的甲烷催化燃烧性能,并且Ce和Cu之间存在着协同作用.

纳米Ce_(1—x)Mn_xO_2催化剂上乙醇催化氧化发光研究

研究了纳米Ce1—xMnxO2上乙醇催化氧化发光特性,重点考察了反应温度和催化剂组成(Ce/Mn比)对发光强度的影响规律.为研究催化发光机理,在相近的反应条件下考察了纳米Ce1—xMnxO2上乙醇催化氧化反应的活性和选择性.结果表明:催化发光强度与催化反应中生成CH3CHO的产率有很好的顺变关系,表明CH3CHO是导致C2H5OH分子在纳米Ce1—xMnxO2催化剂上氧化发光的“活性分子”.

柠檬酸溶胶-凝胶法制备的Ce_(1-x)Zr_xO_2:结构及其氧移动性

采用XRF、XRD、Raman、XPS、H2-TPR以及与氩离子刻蚀相结合的XPS等表征技术对柠檬酸溶胶-凝胶法制备的Ce1-xZrxO2(0≤x≤1)样品的结构及其氧移动性进行了研究.结果表明,Ce1-xZrxO2样品的晶型结构对其中氧的移动性有明显影响.当x≤0.15时,Ce1-xZrxO2以立方CeO2相Ce-Zr-O固溶体存在,随着Zr含量的逐渐增加,CeO2晶胞体积减小、氧空位浓度增加,氧移动性逐渐增强;当x>0.15时,形成四方ZrO2相和立方CeO2相Ce-Zr-O固溶体的混合物,随着Zr含量的逐渐增加,四方ZrO2相的含量增加、氧空位浓度减小,氧移动性逐渐减弱.因此,Ce0.85Zr0.15O2样品具有最高的氧移动性.

纳米Ce_(1-x)Zr_xO_2催化剂上乙醇催化氧化发光研究

研究了纳米Ce1-xZrxO2上乙醇催化氧化发光特性,重点考察了反应温度和催化剂组成[n(Ce)/n(Zr)]对发光强度的影响.在相近的反应条件下研究了纳米Ce1-xZrxO2上乙醇催化氧化反应的活性、选择性和可能的催化发光机理.结果表明,催化发光强度与催化反应中生成CH3CHO的产率有很好的顺变关系.

新一代三效催化剂的关键材料─Ce_xZr_(1-x)O_2固溶体研究进展

汽车尾气排放法规的日趋严格迫切要求开发高性能的三效催化剂。传统三效催化剂中的CeO2 高温下易发生烧结而降低或失去储氧能力。而加入锆所形成的CexZr1 -xO2 固溶体具有良好的抗高温老化性能、低温还原性能和较高的储氧能力 ,可以作为新一代三效催化剂的关键材料。

Ce_(1-x)Pr_xO_2红色稀土陶瓷颜料的研究

以Ce1-xPrxO2作为一种新型环保陶瓷颜料,因其具有耐高温、低毒性、呈色范围广等特点而成为有毒红色陶瓷颜料的良好替代产品。首先对Ce1-xPrxO2的呈色机理进行了分析,介绍了低温燃烧-水热法、共沉淀-水热法及微乳液法合成Ce1-xPrxO2陶瓷颜料的新思路,并讨论了稀土元素掺杂陶瓷颜料合成工艺的发展趋势。

含Ce_xZr_(1-x)O_2固溶体三效催化剂的制备及性能研究

用共沉淀技术在室温、pH =10 0的条件下制备出了CexZr1-xO2 固溶体 ,将其用于Pd基三效催化剂的制备 ,对催化剂的性能进行了评价 ,结果表明 :和纯的CeO2 相比 ,含CexZr1-xO2 固溶体的催化剂具有较高的催化性能 ,其中Pd/Ce0 6Zr0 .4 O2 催化剂性能最佳 ,HC、CO、NO的转化率在A/F =14 6时分别为 97 33%、89 5 2 %、10 0 %;新鲜催化剂的起燃温度分别为 186、180、185℃ ,高温处理后起燃温度分别为 2 49、2 41、2 46℃。

Ce_(1-x)Fe_xO_2复合氧化物催化剂的制备及其对甲烷的催化燃烧性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法和微波技术制备了Ce1-xFexO2复合氧化物,以甲烷催化燃烧为探针反应测定了催化剂的活性及XRD、DRS、BET和TPR进行了表征。结果表明,Ce1-xFexO2复合氧化物为介孔材料,所制得的复合氧化物在x≤0.2时以单一立方萤石结构的Ce1-xFexO2固溶体存在,x>0.2时形成了立方萤石结构Ce1-xFexO2固溶体和少量的CeFeO3混合相。Ce1-xFexO2固溶体的甲烷催化燃烧活性高于单组分CeO2,且随着x的不同而变化,其中以Ce0.9Fe0.1O2固溶体的催化活性最高。

Ce_(1-x)Cu_xO_(2-x)/γ-Al_2O_3及Ce_(1-x)Cu_xO_2催化剂的二甲醚催化燃烧性能研究

分别用柠檬酸-凝胶法及沉淀法制备了复合金属氧化物Ce1-xCuxO2(x=0.1,0.2……0.9)催化剂,用等体积浸渍法制备了负载型1.5%Ce1-xCuxO2-x/γ-Al2O3(x=0,0.1,0.2……0.9,1.0)催化剂,并考察了这三类催化剂的二甲醚催化燃烧性能。结果表明,三类催化剂均能一定程度地降低二甲醚的起燃温度(T10)和完全燃烧温度(T90)。负载型催化剂1.5%Ce1-xCuxO2-x/γ-Al2O3(x=0.9)的性能最佳,其起燃温度T10=198℃,完全燃烧温度T90=231℃,连续反应222h,催化剂活性无变化。采用XRD、TPR对催化剂进行表征,发现在1.5%Ce0.1Cu0.9O1.1/γ-Al2O3催化剂上,CeO2和CuO形成了固溶体且高度分散在γ-Al2O3表面,并与γ-Al2O3产生了一定的相互作用,这可能是该催化剂活性高和稳定性好的主要原因。

柠檬酸溶胶-凝胶法制备的纳米Ce_(1-x)Mn_xO_2:织构与晶相结构

采用N2-吸附/脱附、XRD、Raman光谱和TEM等表征技术研究了柠檬酸溶胶-凝胶法制备的Ce1-xMnxO2(0≤x≤1)样品的织构及晶相结构.结果表明,Ce1-xMnxO2样品的N2吸附等温线为IV型,滞后环为H1型,最可几孔径处在2.5￣3.7nm范围.由XRD测得的样品晶粒大小与由TEM测定的颗粒尺寸相近,表明制备的样品具有较好的分散性,但是样品的组成对颗粒大小有明显的影响,Mn浓度适中样品(x=0.3￣0.7)的颗粒(1￣5nm)明显小于低Mn浓度样品(x<0.3)和高Mn浓度样品(x>0.7)的颗粒(10￣50nm).尽管在x>0.7时,XRD未能检测到样品中有α-Mn2O3晶粒存在,但Raman光谱结果表明,所有Ce1-xMnxO2混合氧化物均以α-Mn2O3相和立方CeO2相Ce-Mn-O固溶体形式存在.

低温燃烧合成法制备Ce_(1-x)Pr_xO_2红色纳米稀土颜料

以Ce(NO3)3·6H2O,Pr6O11为主要原料,利用低温燃烧合成法在250℃引燃合成了具有纳米晶粒的Ce1-xPrxO2红色稀土颜料。该稀土颜料在1100℃热处理后,颜色有明显改善。XRD,SEM,EDS,CIE色度分析的研究结果表明,该红色稀土颜料为萤石型固溶体,其晶粒尺寸为17.90nm。

低温燃烧合成Ce_(1-x)Pr_xO_2红色稀土颜料的呈色性能的研究

以Ce(NO3)3·6H2O,Pr6O11为主要原料,用低温燃烧合成法在250℃左右点火,合成了从粉红、红色直至棕红的一系列Ce1-xPrxO2(0.01≤x≤0.50)红色稀土颜料。用XRD,CIELab色度仪对产物进行了测试分析,研究了Pr掺杂量、保温温度及时间对其呈色性能的影响。结果表明:不同的Pr掺杂量对该Ce1-xPrxO2红色稀土颜料色度值和主波长均有影响。掺杂后Pr进入CeO2晶格,从而使该颜料呈现出一系列红色。在不同温度下对低温燃烧合成颜料进行热处理,随温度升高,其色度值a*增加,明度值L*降低,颜色逐渐变深,主波长增加。在1200℃下,对该颜料进行不同时间的保温,发现保温2h的呈色性能最佳。

Ce_(1-x)Pr_xO_2红色陶瓷颜料的制备方法

Ce1-xPrxO2是一种新型的红色陶瓷颜料,它具有呈色鲜艳、高温下稳定、无毒无公害等特点。作为一种新型的绿色环保陶瓷颜料,Ce1-xPrxO2红色陶瓷颜料具有广阔的发展前景。简介了Ce1-xPrxO2红色陶瓷颜料的各种制备方法。

电解液中Ce对ZAlSi12Cu2Mg1微弧氧化层的影响

在稳定的Na2SiO3电解液体系中对ZAlSi12Cu2Mg1进行微弧氧化,研究了电解液中稀土Ce的质量浓度对电解液电导率、微弧氧化过程中正/负向电流及微弧氧化层特性的影响。研究结果表明,随着Ce的质量浓度从0到0.125g/L逐渐增加,电解液的电导率从15.15MS/m逐渐上升到16.54MS/m,微弧氧化过程中的电流发生明显改变;随着Ce的质量浓度的提高,微弧氧化层厚度和显微硬度先增大随后逐渐减小,在Ce质量浓度为0.025g/L时达到最大,其氧化层厚度约为258μm;显微硬度(HV)约为620。

Zr_xCe_(1-x)O_2的制备及其氢氧化物前驱体的热分解过程研究

采用共沉淀法制备了不同铈锆比的ZrxCe1-xO2(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.0)固溶体.利用热分析方法研究了Zrx(OH)4x.Ce1-x(OH)4(1-x)体系的热分解过程,并运用XRD对其热分解产物进行了表征.实验表明Zrx(OH)4x.Ce1-x(OH)4(1-x)在空气中的热分解是一步完成的,随着锆含量的增加分解温度逐渐提高.应用微分法和积分法相结合对该分解过程的分解机理进行了推测,得出了一系列分解反应的表观活化能E和指前因子A.发现其热分解反应遵循Zhuralev-Lesokin-Tempelman三维扩散机理,其动力学方程为:f(α)=3/2(1-α)4/3[(1-α)-1/3-1]-1;g(α)=[(1-α)-1/3-1]2,其表观活化能大小与样品中的锆含量有关.

Ce_(1-x)Nd_xO_(2-δ)固溶体的电子顺磁共振谱和阻抗谱的研究

利用溶胶-凝胶方法在800℃焙烧10h后,合成了固溶体Ce1-xNdxO2-δ(x=0.05～0.55),X射线衍射(XRD)测试表明固溶体已经形成立方萤石结构;电子顺磁共振谱(EPR)研究表明在固溶体Ce1-xNdxO2-δ中随着掺杂量x的增大,Ce3+离子含量减少,说明掺杂Nd3+离子可以抑制Ce4+的还原;交流阻抗谱的测量表明固溶体Ce0.9Nd0.1O2-δ具有离子导电特性,600和700℃时的电导率分别为4.25×10-3和1.12×10-2S?cm-1,活化能为0.68eV.

柠檬酸盐凝胶自燃烧法制备Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)粉体及性能表征

以柠檬酸和金属硝酸盐为原料,采用凝胶自燃烧法合成了氧化钐掺杂的氧化铈粉体Ce0.8Sm0.2O1.9,利用差热-热重分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等对粉体的形成条件、相组成以及表面形貌进行了表征。该实验能使学生了解固体氧化物燃料电池粉体的基本知识,熟悉柠檬酸盐凝胶自燃烧法制备粉体的原理,了解表征粉体结构的基本方法。

Pr掺杂量对Ce1-xPrxO2晶体结构的影响

通过改变Pr掺杂量,即Ce1-xPrxO2中的x值(0.01≤x≤0.50),以Ce(NO3)3·6H2O,Pr6O11为主要原料,用低温燃烧合成法在247℃～291℃点火,合成了具有纳米晶粒的粉体,其晶粒尺寸在12nm～41nm之间.采用DSC,XRD,SEM测试分析手段,研究了Pr掺杂量对其结构的影响.结果表明:所合成粉体为萤石型Ce1-xPrxO2固溶体,不同的x值对反应物着火温度、产物晶型结构及形貌和晶粒尺寸均有影响.改变x值对反应物点火温度影响不大,产物晶型结构均未发生变化,为均一的萤石型结构.掺杂后Ce1-xPrxO2粉体的晶胞参数与未掺杂的CeO2相比有不同程度的减小,说明Pr进入CeO2晶格形成Ce1-xPrxO2置换固溶体.改变Pr掺杂量,颜料晶粒粒度随x值的增大而减小.