塔娜
,
张密林
,
李娟
,
李华举
,
李勇
,
申文杰
催化学报
使用尿素水热法合成了均匀的二氧化铈球型纳米材料. 纳米球是由纳米层以及纳米颗粒所构成的核壳结构,其平均粒径为320 nm, 同时表面主要暴露{111}晶面. 尿素水解所产生的氨气分子为纳米球状结构的形成提供了模板,而生成的碳酸根与氢氧根离子作为铈离子的沉淀剂. 使用氢气程序升温还原技术表征了氧化铈纳米球材料的氧化还原能力,同时以一氧化碳氧化为探针反应研究了其催化性能.
关键词:
二氧化铈
,
纳米球
,
氧化还原性能
,
一氧化碳氧化
闫朝阳
,
兰丽
,
陈山虎
,
赵明
,
龚茂初
,
陈耀强
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2012.10933
以碳酸铵水溶液为沉淀剂,改变前驱体盐溶液的浓度,采用共沉淀法制得了一系列Ce0.5Zr0.5O2固溶体材料.以此系列材料为载体制备了负载型单Pd三效催化剂,并利用N2吸附-脱附、X射线衍射、储氧量测定和程序升温还原等技术对材料了进行表征.结果表明,所制Ce0.5Zr0.5O2材料具有优异的抗高温老化性能和氧化还原性能,且盐溶液的浓度对材料及其负载型Pd三效催化剂性能的影响较大.当盐溶液浓度为0.3 mol/L时,制备材料的织构性能最佳,经1000℃老化5h后其比表面积和孔体积分别为53.0 m2/g和0.17 cm3/g.所制得的三效催化剂对CO,NO和C3H8具有低的起燃温度和完全转化温度,表现出最佳的催化性能,具有良好的应用前景.
关键词:
铈-锆固溶体共沉淀
,
碳酸铵
,
高温稳定性
,
氧化还原性能
,
钯
,
三效催化剂
朱华青
,
秦张峰
,
王建国
催化学报
以溶胶-凝胶-超临界流体干燥法制备了CeO2-TiO2混合氧化物( n(Ce)/ n(Ti)=0.05～0.40),以其为载体,通过等体积浸渍法制备了Pd/CeO2-TiO2催化剂.XRD分析结果表明,在低Ce/Ti比的CeO2-TiO2混合氧化物中,CeO2高度分散于TiO2上;Ce/Ti比高于0.10时,大晶粒锐钛矿相TiO2和TiO2-CeO2固溶体或其前驱体无定形相共存.采用H2-TPR对所合成材料的氧化还原性能进行了研究.H2-TPR谱中500 ℃附近的耗氢峰对应于CeO2-TiO2中CeO2的还原,还原过程中不存在表面晶格氧与体相晶格氧的差别.由于TiO2与CeO2的协同作用,混合氧化物中形成了丰富的结构缺陷,提高了CeO2的氧化还原性能,其中Ce/Ti比为0.20时TiO2与CeO2的协同作用最显著.负载上Pd后,载体中CeO2的还原温度(＜150 ℃)大大降低,同时随着Ce/Ti比的增大,PdO与载体间的相互作用增强,导致PdO难于还原,相应的H2-TPR还原峰向高温方向移动.
关键词:
氧化铈
,
二氧化钛
,
混合氧化物
,
钯
,
程序升温还原
,
氧化还原性能
叶青
,
徐柏庆
催化学报
通过X射线衍射和程序升温还原技术对Ce1-xZrxO2(0≤x≤1)催化剂的结构和氧化还原性能进行了研究,同时考察了Ce1-xZrxO2催化剂在CO2重整CH4反应中的催化性能,并与其氧化还原性能进行了关联. 结果表明,当x≤0.25时, Ce1-x-ZrxO2以立方相Ce-Zr-O固溶体形式存在,氧化还原性随着Zr含量的增加而增加; 当x＞0.25时,以四方ZrO2相和立方相Ce-Zr-O固溶体的混合相存在,氧化还原性随着Zr含量的增加而减弱. Ce0.75Zr0.25O2具有最高的氧化还原性, Ce1-xZrxO2对CO2重整CH4反应的催化活性依赖于其氧化还原性,催化剂的氧化还原性越强,反应物(CO2和CH4)的转化率越高,催化剂的稳定性也越好. 氧化还原性能最强的Ce0.75Zr0.25O2催化剂表现出最高的催化活性、抗积炭能力和稳定性.
关键词:
氧化铈
,
氧化锆
,
甲烷
,
重整
,
二氧化碳
,
氧化还原性能
杨卜源
,
佟丽华
,
左树锋
,
齐陈泽
中国稀土学报
考察了添加稀土Ce对Mn/γ-Al2O3催化剂的织构-结构、表面活性组分的分布及氧化还原性能的影响,以催化燃烧易挥发有机污染物(VOCs)苯为探针反应研究了Ce对Mn基催化剂催化性能的影响.采用传统的浸渍法制备了系列催化剂,利用粉末X射线衍射(XRD),N2吸脱附程序升温还原(TPR)等手段对催化剂进行了表征分析.结果表明,添加稀土使Mn基催化剂比表面积、孔体积减小,说明部分Ce进入孔道中,形成了更多的氧化还原活性位,并且进一步研究得知,适量Ce的添加可以促进催化剂活性位的自组装,达到理想的催化氧化性能.添加Ce后,催化剂的活性组分中高价Mn的含量明显增加,这些都有利于提高催化剂的氧化性能.活性实验结果表明,添加适量Ce优化了催化剂的织构-结构、表面活性组分及氧化还原性能,因此催化剂的活性和稳定性明显提高,其中以MnCe为1∶1时,活性最佳,280℃左右就能完全转化苯.
关键词:
织构-结构
,
氧化还原性能
,
Mn基催化剂
,
VOC
,
稀土
李红梅
,
张云峰
,
梅英
,
孙雁霞
,
邹强
,
陈伟挺
,
刘荣
稀有金属材料与工程
采用化学沉淀法制备了纳米氧化铈(CeO2)储氧材料,利用X射线衍射(XRD)分析考察了焙烧温度对氧化铈物相结构的影响;利用热重分析(TG)对沉淀物到氧化物转变过程进行了具体分析;通过储氧量(OSC)测定和氢气程序升温还原性(H2-TPR)测定及其织构性能测定(BET法)等不同手段对CeO2材料进行了表征.结果表明:采用沉淀法制备得到的纯CeO2材料属于纳米级介孔材料.该材料具有较好的抗高温老化性能,较强的氧化还原能力,较大的比表面积和孔容及合理的平均孔径.在1000℃高温焙烧后仍然保持立方萤石结构,虽然有所烧结,但仍能保持纳米晶粒和纳米孔结构.
关键词:
纳米CeO2
,
沉淀法
,
织构性能
,
氧化还原性能
,
稳定性
关业军
,
李灿
催化学报
分别采用尿素、氨水和碳酸钠作沉淀剂制备了三种具有不同氧化还原性能的氧化铈载体,并考察了这三种氧化铈载体负载氧化钒催化剂催化氧化消除氯苯的性能. 三种氧化钒催化剂在300 ℃下对氯苯氧化的转换频率依次为4.9, 1.6和0.8 h-1. 该结果表明氧化铈载体的氧化还原性质影响着负载氧化钒催化剂催化氧化消除氯苯的活性, V-O-Ce 键中的氧物种在该催化氧化反应中起着重要作用.
关键词:
氧化铈
,
氧化钒
,
负载型催化剂
,
氧化还原性能
,
氯苯
,
催化氧化
彭娜
,
陈山虎
,
周菊发
,
陈耀强
,
龚茂初
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11810
采用共沉淀法制备了一系列Nd2O3含量为0～13wt％的CeO2-ZrO2-Al2O3(CZA)复合氧化物,并通过X射线衍射(XRD)、低温N2吸附-脱附、氧脉冲吸附(OSC)、H2-程序升温还原(H2-TPR)及扫描电子显微镜(SEM)等方法对所制备的材料进行了表征.研究结果表明,Nd2O3在CZA固溶体中的溶解限约为10wt％,过量Nd的添加会出现分相形成Nd0.5Ce0.5O1.75氧化物.掺杂适量Nd能有效抑制氧化物晶粒的长大,提高材料的热稳定性和氧化还原性能.Nd2O3的掺杂量为10wt％时,样品的织构稳定性最好,1000℃老化5h后,比表面积和孔容分别达97.14 m2/g和0.44 mL/g.Nd2O3的掺杂量为7wt％时,样品有高的储氧量,经600℃和1000℃焙烧后储氧量分别为938.01 μmol/g和821.72 μmol/g;体相氧的移动能力最强,还原性能最佳,老化后还原峰温由465℃升高到483℃.SEM结果表明,所制备的材料均为球形颗粒,Nd2O3的添加可以有效阻止高温焙烧过程中粒子的团聚.
关键词:
CeO2-ZrO2-Al2O3
,
Nd2O3
,
织构性能
,
氧化还原性能
易婷
,
张一波
,
李经纬
,
杨向光
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60977-9
氮氧化物NOx (NO和NO2)对大气的污染日益严重,主要表现为形成酸雨、导致光化学烟雾和产生温室效应等,严重危害人类健康。氨气选择性催化还原(NH3-SCR) NOx是目前最有效的固定源NOx消除技术。工业中常用的催化剂主要是V2O5-WO3/TiO2,但其活性组分V2O5有毒,且存在氧化能力较强和操作温度窗口过窄等缺点。开发新型环境友好的非钒基NH3-SCR催化剂体系已成为NOx催化净化领域的研究热点。 CeO2在稀土市场中占有很大比重且相对廉价,同时还具有优异的氧化-还原及储氧性能,因此开发Ce基SCR脱硝催化剂具有非常好的发展前景。对于NH3-SCR反应,催化剂必须同时具有酸性位和氧化还原中心：酸性位有利于还原剂NH3的吸附与活化,而氧化还原中心可以促使氧化剂和还原剂之间发生反应。对于低温SCR催化剂,表面酸性适中即可,氧化还原性能起决定作用；而对于中高温SCR催化剂,不仅要提高其表面酸性以保证足够的NH3吸附量,同时还要控制其表面氧化性不宜太强,否则在高温段NH3氧化, N2选择性下降, NO转化率降低。 CeO2具有一定碱性以及优异的氧化还原性能,因此在高温阶段CeO2催化剂上易发生NH3深度氧化,高温NH3-SCR活性差,温度窗口窄。为了拓宽CeO2基催化剂的温度窗口,改善其催化性能,有必要调整CeO2的氧化还原性能和酸碱性能。过渡金属磷酸盐或焦磷酸盐具有特殊的表面酸性和氧化还原性,被广泛应用于多种催化反应。考虑到过渡金属磷酸盐或焦磷酸盐表面同时具有酸性位和氧化还原中心,因而可用于NH3-SCR反应。最近本课题组通过水热法制备了一种环境友好的Ce-P-O催化剂,该催化剂在较宽的温度范围(300~550 oC)内表现出较高的催化NO转化能力,同时具有较强的抗碱和耐硫能力,显示出很好的应用前景。此外,硫酸盐和镍盐修饰能有效改善铈锆固溶体催化剂的NH3-SCR性能：镍修饰增强了铈锆固溶体的Lewis酸性,有利于提高催化剂的低温活性,而硫酸盐改性提高了催化剂的Br?nsted酸性,因此有利于催化剂高温下吸附NH3,抑制了NH3的过度氧化。另外,磷酸盐修饰能提高铈锆固溶体催化剂NH3-SCR反应活性。然而,有关催化剂结构系统表征鲜见报道,催化剂的构效关系阐述不够详细。本文采用浸渍法将不同量的H3PO4负载于CeO2上制备了H3PO4修饰的CeO2催化剂,发现H3PO4修饰能显著改善CeO2催化剂的NH3-SCR性能。本文对催化剂结构进行了系统表征,详细探讨了H3PO4促进作用的原因。 NH3-SCR活性测试显示, H3PO4修饰后,催化剂活性显著提高,部分抑制了高温时CeO2催化剂上NH3的直接氧化,提高了SCR反应的选择性,从而拓宽了温度窗口。 X射线衍射、红外光谱和拉曼光谱表征结果发现,随着H3PO4负载量增加,样品中CeO2相逐渐减少,而新相如CeP2O7和Ce(PO3)4等逐渐增多,多磷酸根阴离子可能是表面酸性增强的关键因素。 NH3程序升温脱附和吸附吡啶红外光谱结果表明,随着H3PO4修饰量的增加,样品的酸强度逐渐增大, Lewis酸性逐渐减弱至消失,而Br?nsted酸性逐渐增强。增强的Br?nsted酸性可能归因于H3PO4修饰后样品表面不断增加的P–OH基团。相对于Lewis酸, Br?nsted酸性位氧化能力更弱,可以抑制高温下NH2(ads)继续脱氢,避免了NH3深度氧化。程序升温还原测试结果表明, H3PO4修饰后,各还原峰向高温偏移,偏移量随H3PO4负载量增加而增加。这说明H3PO4修饰后CeO2的氧化还原能力降低,抑制了高温下NH3的过度氧化。因此, H3PO4的修饰使得CeO2催化剂高温NH3-SCR活性和N2选择性大幅提高。综上所述, H3PO4-CeO2样品优异的脱硝催化活性可能归因于H3PO4修饰后催化剂酸性,尤其是Br?nsted酸性的增强以及氧化还原性的降低。
关键词:
氨
,
选择性催化还原
,
二氧化铈
,
磷酸
,
氧化还原性能
,
酸性
