Ce_xTh_(1-x)O_2固溶体的制备和表征

采用柠檬酸法制备了CexTh1-xO2固溶体,并对固溶体的结构和还原性能进行了表征。结果表明,在焙烧过程ThO2和CeO2很容易相互形成立方相的CexTh1-xO2固溶体。随着Th含量的增加,CexTh1-xO2固溶体的晶胞参数变大。当形成固溶体时,经过高温焙烧后固溶体的晶粒明显小于单组分的CeO2和ThO2,其中Ce0.5Th0.5O2的晶粒最小,表明CexTh1-xO2固溶体的形成提高了催化剂的抗烧结。Raman光谱表明复合氧化物能促进氧缺位的形成。CexTh1-xO2固溶体的程序升温还原结果表明,样品有2个还原峰(α和β),α峰归属为表面Ce4+的还原;β峰归属为体相CeO2的还原。固溶体的形成使得还原温度降低,促进CeO2的还原。

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。

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℃。

汽车尾气净化催化剂用Ce_xZr_(1-x)O_2固溶体的研究进展

综述了 Ce O2 和 Ce XZr1 - XO2 固溶体在汽车尾气净化催化剂中的作用、铈锆氧化物的体相结构及影响铈锆氧化物固溶体储氧能力 (OSC)和织构热稳定性的因素 ,并对其在催化剂中的应用作了简要阐述。

介孔Ce_xZr_(1-x)O_2固溶体的制备及表征

以硝酸铈、硝酸锆为无机源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热法制备了介孔CexZr1-xO2固溶体,考察了n(CTAB)/(n(Ce)+n(Zr))及铈锆物质的量比对其结构的影响。通过X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附、高分辨透射电镜(HRTEM)、FT-IR分析手段对其结构进行了表征。结果表明,n(CTAB)/(n(Ce)+n(Zr))对样品结构有很大影响,在优化条件下,合成的CexZr1-xO2固溶体具有与CeO2相似的立方萤石结构;采用两步焙烧法去除模板剂后,HRTEM显示样品是由纳米粒子堆积而成,并具有孔道结构;介孔Ce0.5Zr0.5O2的比表面积为175m2/g,平均孔径和孔体积分别是5.9nm和0.257cm3/g;Ce0.75Zr0.25O2的比表面积为110m2/g,平均孔径和孔体积分别为9.4nm和0.261cm3/g。

制备方法对Ce_xZr_(1-x)O_2固溶体结构及性能的影响

采用两种不同的沉淀方法制备出C eO2和一系列的C exZ r1-xO2(x=0.8、0.5、0.1)固溶体,并应用XRD和H2-TPR对500℃焙烧和1000℃老化的样品进行研究。结果表明制备方法对C exZ r1-xO2固溶体的晶相结构和还原性能有重要影响。两种方法制备的C e0.8Z r0.2O2均为立方晶相,氨水沉淀法制备的C e0.5Z r0.5O2为立方晶相和四方晶相共存的结构,而N aOH溶液沉淀法制备的C e0.5Z r0.5O2为单纯的四方晶相,而且此方法制备的C e0.1Z r0.9O2在高温条件下晶相结构不稳定,出现单斜晶相。与氨水沉淀法相比,N aOH溶液沉淀法制备500℃焙烧样品的还原性能明显较强,而在1000℃高温老化后,两者还原性能均有所降低。

Nd修饰Ce_xZr_(1-x)O_2(x=0.8,0.6,0.2)固溶体的性能研究

用共沉淀法制备了一系列550℃焙烧和1000℃老化的Nd修饰CexZr1-xO2(x=0.8,0.6,0.2)固溶体,并利用XRD和H2-TPR等方法进行表征。结果表明,不同的Ce/Zr比对Nd修饰CexZr1-xO2固溶体的晶相结构,还原性能及高温热稳定性有重要的影响。Nd修饰的CexZr1-xO2(x=0.8,0.6,0.2)均形成了CeO2-ZrO2-Nd2O3三元氧化物均相固溶体,并未出现Nd2O3单一氧化物的特征衍射峰,其中Ce0.8Zr0.15Nd0.05O2和Ce0.6Zr0.35Nd0.05O2为立方晶相,Ce0.2Zr0.75Nd0.05O2为四方晶相,且高温条件下,晶相结构稳定。Nd的掺杂使不同Ce/Zr比例CexZr1-xO2固溶体的还原性和高温热稳定性均明显增强,其中Ce0.6Zr0.35Nd0.05O2的还原性和热稳定性最强。

三效催化剂用Ce_xZr_(1-x)O_2固溶体合成技术与储放氧性能研究进展

简要介绍了CexZr1-xO2固溶体的合成方法、微观结构与储放氧性能(OSC)的关系,归纳了从CeO2到CexZr1-xO2固溶体的研究进展过程,提出了今后的工作趋向。

纳米Ce_xFe_(1-x)O_2固溶体的模板法制备及其乙醇水蒸气重整催化性能

以超高比表面炭材料为模板,硝酸盐为氧化物前体,通过改进的模板路线制备了具有较高比表面积的纳米CexFe1-xO2固溶体.采用X射线衍射、拉曼光谱、物理吸附和透射电镜对制备的样品进行了表征.结果表明,α-Fe2O3,CexFe1-xO2固溶体和CeO2的粒子尺寸为5～15nm,CeO2中部分Ce^4＋离子被Fe^3＋离子取代,从而形成了CexFe1-xO2固溶体.乙醇水蒸气重整反应结果显示,CexFe1-xO2固溶体比相应的α-Fe2O3和CeO2具有更高的催化活性和对氢气的选择性.

Bi_2Mo_xW_(1-x)O_6固溶体的合成及其对RhB的光催化性能研究

采用一步水热法制得3D花球状Bi_2Mo_xW_(1-x)O_6固溶体光催化剂,以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附、紫外可见漫反射(DRS)等方法进行表征。Bi_2Mo_(0.25)W_(0. 75)O_6样品具有较大比表面积,其吸收边界值拓展为471 nm,促使光生电子-空穴对充分迁移到样品表面,生成·O-2等强氧化基团。在可见光照射下,以Rh B为目标降解物考察Bi_2Mo_xW_(1-x)O_6光催化活性。结果表明:当Mo/W摩尔比为1/3,pH=5时,Bi_2Mo_(0.25)W_(0. 75)O_6固溶体表现出优越的光催化活性,反应120 min后对Rh B降解率达86. 2%,经五次循环仍保持81%以上。

铈锆固溶体的表面碱性对催化剂中Pd烧结性能的影响

以尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法制备了CexZr1-xO2(0≤x≤1)固溶体,并以其为载体制备了负载型Pd/CexZr1-xO2催化剂。利用XRD、N2物理吸附、CO脉冲化学吸附、CO2-TPD、原位漫反射红外光谱(in situ DRIFTS)等技术考察了载体表面碱性强弱对Pd/CexZr1-xO2催化剂中Pd烧结行为的影响。结果表明,载体的弱碱性位能有效抑制Pd的烧结,其中Pd/Ce0.75Zr0.25O2催化剂其载体具有更多的弱碱性位,活性组分钯的分散度较高,催化剂的热稳定性较好。

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.

甲烷部分氧化制合成气Co/Ti_xZr_(1-x)O_2催化剂研究

利用络合法制备系列TixZr1-xO2固溶体载体,然后浸渍质量分数为20%的活性组分Co,制备了系列Co/TixZr1-xO2催化剂。利用X射线粉末衍射(XRD)和氢程序升温还原(H2-TPR)等手段对制备和反应后的催化剂进行表征,研究络合剂和Ti/Zr摩尔比对Co/TixZr1-xO2催化甲烷部分氧化制合成气反应时催化性能的影响。研究结果表明,采用柠檬酸络合法制备的钛锆固溶体负载的钴比较容易被还原;当Ti/Zr摩尔比为1时,该催化剂表现了较高的活性以及对H2、CO的选择性。

溶胶凝胶法制备Ce_xPd_(1-x)O_(2-δ)纳米晶的结构表征及紫外拉曼光谱研究

通过溶胶凝胶法合成了Ce_xPd_(1-x)O_(2-δ)(x=1,0.7,0.5,0.3)系列纳米晶,X射线衍射(XRD)结果显示所得晶体为立方相。X射线光电子能谱(XPS)测试结果显示Pd的价态有Pd^(4+),Pd^(2+)及Pd0,其中Pd4+的出现说明形成了固溶体结构。结合高分辨透射电镜(HRTEM)、XRD和Raman光谱数据,发现掺杂物的物相中含有PdO。HRTEM谱图显示CeO_2表面分布有Pd单质,说明形成固溶体后高温导致晶格中的Pd析出。对系列化合物分别进行可见光拉曼谱(λ_(ex)=532nm)和紫外光拉曼谱(λ_(ex)=325nm)测试,并采用归一化法对比PdO的峰面积及CeO_2的峰面积,发现紫外光谱下CeO_2的F2g峰得到增强,同时还在593cm-1,1170cm-1,1750cm-1处出现三个峰,分别归为CeO_2本征纵向光学吸收LO(longitudinal optic),2LO和3LO,该现象由于共振拉曼效应导致的。结合紫外拉曼光谱,对不同比例Pd掺杂的CeO_2纳米晶中的氧缺位进行了量化研究。结果表明,随着Pd掺杂量的提高,氧缺位浓度逐渐增加,这与XPS测试结果的趋势基本一致。

制备条件对超细Ce_xZr_(1-x)O_2固溶体分散性的影响

探索了用共沉淀法制备用作汽车尾气净化剂载体CexZr1-xO2固溶体过程中溶液浓度、分散剂及焙烧温度对粉体分散性的影响。并用XRD和TEM分析手段对粉体进行了表征。结果表明,最佳制备条件:溶液浓度为0.60mol/L,分散剂为乙醇,焙烧温度为550℃。

PdO-CeO2复合氧化物催化剂的CO低温氧化

采用共沉淀法制备了一系列不同Pd含量的PdO-CeO2复合氧化物催化剂,并考察了该催化剂的CO低温氧化反应催化性能.运用X射线衍射(XRD),物理吸附(BET),CO化学吸附,程序升温还原(TPR),脉冲反应等技术对催化剂进行了表征.XRD结果表明,焙烧温度从400℃升高到800℃,有利于CexPd1-xO2-δ固溶体的形成.然而焙烧温度升至1000℃时,导致Pd从固溶体中析出.催化剂的CO氧化活性(TOF)与CexPd1-xO2-δ固溶体的含量存在一定的对应关系.随着CexPd1-xO2-δ固溶体含量的增加,CO氧化的TOF值大,可见CexPd1-xO2-δ固溶体的形成对CO氧化活性有着主要的贡献.在催化剂焙烧温度相同的条件下,催化剂的CO氧化活性与Pd粒子大小无对应关系.脉冲反应进一步说明PdOx的CO氧化活性高于金属Pd.

有序/无序岩盐结构的Li_(1+x)M_(1-x)O_2锂离子电池正极材料

锂过量层状有序/无序锂离子电池正极材料因具有出色的电化学性能而被人们广泛关注,并成为研究热点之一。所有该类型材料可以被表述为Li1+xM1-xO2(M是一种或一种以上的过渡金属元素,x≥0)。但M通常是多个金属元素比如M=Ni1-x-yCoxMny,一些金属元素在材料中也可以具有多种价态形式例如Ni和Mn,而且可有不同的层间/层内阳离子有序。这种材料的成分、结构复杂性以及化合价多变性极容易引起读者理解上的混淆。目前文献中对此类材料的本质的理解仍不够清晰准确。在一些报道中甚至错误地翻译了一些材料的本质,而且已被报道的很多材料本质上可归结为同一类固溶体材料。本文在准确理解此类材料的结构定义基础上,首先用LiAO2-Li2BO3固溶体概念诠释此类材料的本质。结合我们的研究结果,进一步讨论怎样利用相图帮助理解和设计此类材料,并评述它们的最新研究进展。