负载金催化剂Au/CeO2的制备及其催化氧化性质表征

文中利用简单方法制备出高效的CeO2载体,并通过沉积-沉淀法成功制备出新型催化剂Au/CeO2;通过表征发现,500℃培烧出来的Au/CeO2催化剂对CO氧化活性最高。     

纳米氧化铈的醇热合成及性能

采用醇热法制备了CeO2纳米材料,并以此为载体通过浸渍法制备了CuO/CeO2催化剂.XRD、TEM及N2吸附分析结果表明,所制备的CeO2比表面大且结构有序性好.TPR和XPS分析证实CuO/CeO2催化剂中有不同的铜物种存在.催化性能评价结果则显示焙烧温度影响CuO/CeO2催化剂的催化性能,而且由于组分间的相互作用使得CuO/CeO2的催化活性远远高于单纯CuO和CeO2组分.     

二步法制备CeO_2纳米涂层

研究发现一步法制备CeO2涂层保护层的表面存在裂纹和孔洞,为了提高薄膜的表面质量,采用二步法制备CeO2纳米涂层,用XRD和SEM研究了制备的薄膜,确定制备的参数,试验结果表明,二步法能够得到表面质量高的CeO2薄膜涂层。     

电子束蒸发沉积制备高度晶体取向的CeO2薄膜

为了得到CeO2为埋层的新型SOI(Silicon On Insulator)材料，采用电子束蒸发沉积及后期退火处理的方法制备得到了高度(111)、(311)晶体取向的CeO2薄膜，为进一步外延制备SOI材料打下了良好的基础。同时，从热力学角度就退火对CeO2薄膜晶体取向的影响机理进行了初步的探讨。由于CeO2(111)、(311)面为密排面和次密排面，在结晶化过程中所需克服的能垒最低和次低，所以，退火后形成了(111)、(311)结构的CeO2薄膜。     

采用不同方法制备CeO2超细粒子Ⅱ.冰冻脱水法和尿素水解法

采用冰冻脱水法和尿素水解法制备了CeO2 超细粒子 研究结果表明 :冰冻脱水法制备的CeO2 超细粒子平均粒径为 7nm ,比表面为 89m2 / g ,且分散均匀 ,但易烧结 尿素水解法制备的CeO2 粒子呈块状多孔 ,平均粒径大于 50 0nm ,但比表面高达 12 7m2 / g     

Cu/CeO2纳米催化剂的制备及性能

采用热解硝酸铈法制备出一系列CeO2纳米粉体,进一步采用浸渍、还原法制备了Cu/CeO2纳米催化剂,运用UV-Vis、FT-Raman、XRD、TEM及微反一色谱装置对样品进行了结构表征和催化CO氧化性能研究.结果表明,热解温度影响CeO2的结构和Cu物种在其上的分散情况,随着热解温度的升高,CeO2粒度逐渐增大,结构有序性逐渐增强,而粒度形貌趋向多样性,同时Cu物种在其上的分散性变差;Cu/CeO2催化剂表现出较高的催化活性,且其活性远远高于单纯的Cu和CeO2.     

CeF_3分解制备CeO_2/CeF_3催化剂的丙烷氧化脱氢性能

通过分解条件的控制从CeF3制备CeO2/CeF3催化剂.X-射线衍射(XRD)、Raman、低能离子散射谱(LEIS)对制备得到的催化剂进行表征和定量估算,发现CeO2覆盖在CeF3上,随着焙烧温度的升高,CeF3催化剂由外而内分解程度加大.CeF3制备的CeO2/CeF3催化剂的丙烷氧化脱氢(ODHP)性能显著优于CeO2,CeO2覆盖层厚度的增加导致表面F/O摩尔比下降,F-隔离活性位的作用减弱,丙烯选择性由56.3%降低到42.2%.在反应过程中,CeF3核为表面CeO2覆层源源不断地提供F-,进而使催化剂保持较好的ODHP反应性能和稳定性.     

CeO_2对SiCp/Al-Si复合材料组织及性能的影响

采用粉末冶金法制备SiCp/Al-Si复合材料,以CeO2为变质剂,制备含CeO2的SiCp/Al-Si复合材料。研究CeO2的添加量(质量分数)对复合材料组织和力学性能的影响,探讨复合材料中CeO2在烧结过程中的作用机理。研究结果表明:添加CeO2可以有效提高复合材料的致密度和室温拉伸性能,复合材料的致密度和室温拉伸性能随CeO2添加量(质量分数:0%~1.80%)的增加先升高后降低,在CeO2的添加量(质量分数)为0.60%时出现峰值。随着CeO2添加量的增加,CeO2颗粒发生集聚长大。当稀土添加量(质量分数)为0.60%时,变质效果最好。此时,硅相的平均尺寸最小且形态明显球化,硅颗粒的平均直径从7μm下降到5μm以下。     

CeO2/CNTs纳米复合粒子的制备及其催化性能

 采用液相化学沉积法制备CeO2/CNTs纳米复合粒子,考查了表面活性剂对产物形貌的影响,采用TEM、XRD、FT-IR等手段对产物的形貌和晶相结构进行表征。结果表明,在一定条件下,表面活性剂的“桥接”作用有效地改善了活性组分的负载,以十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,以自制碳纳米管（CNTs）为载体,可以制备出负载均匀的CeO2/CNTs纳米复合粒子。探讨了活性组分CeO2在CNTs表面的负载机制,并在此基础上研究了所得样品在风化煤硝酸氧解制备腐植酸中的催化性能。催化结果表明,CeO2/CNTs纳米复合粒子的催化性能明显优于单纯的CeO2和CNTs的催化性能,能显著提高腐植酸的产率。     

CeO2对 SiCp/Al-Si 复合材料组织及性能的影响

采用粉末冶金法制备 SiCp ／Al-Si 复合材料,以 CeO2为变质剂,制备含 CeO2的 SiCp ／Al-Si 复合材料。研究 CeO2的添加量（质量分数）对复合材料组织和力学性能的影响,探讨复合材料中 CeO2在烧结过程中的作用机理。研究结果表明：添加 CeO2可以有效提高复合材料的致密度和室温拉伸性能,复合材料的致密度和室温拉伸性能随 CeO2添加量（质量分数：0％～1．80％）的增加先升高后降低,在 CeO2的添加量（质量分数）为0．60％时出现峰值。随着 CeO2添加量的增加,CeO2颗粒发生集聚长大。当稀土添加量（质量分数）为0.60％时,变质效果最好。此时,硅相的平均尺寸最小且形态明显球化,硅颗粒的平均直径从7μm 下降到5μm以下。     

Sr2CeO4 的发光性能及理论计算研究

采用高温固相法制备Sr2 CeO4样品,并对样品进行X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、紫外可见（UV-visi-ble,UV-Vis）反射率光谱分析及光致荧光光谱（photoluminescence spectra,PL）分析。用第一性原理的密度泛函理论对Sr2 CeO4的结构、电荷密度分布建模,对Sr2 CeO4的电荷迁移态跃迁机制以及宽的吸收峰与发射峰的成因进行理论分析。实验结果表明,制得的样品为正交晶系的可能性较大;Sr2 CeO4的激发和发射均为宽带,激发峰形状不对称,可能存在双激发源;发射光谱是位于472 nm附近的宽峰,呈强的蓝白光。样品的第一性原理建模研究结果表明,Sr2 CeO4中存在2种O-Ce与2种O-Sr,这与Sr2 CeO4的双峰激发有密切关系;Sr2 CeO4的发光机理源于电荷迁移态跃迁发光。     

新型铜铈复合材料的制备及其脱硝性能的研究

分别采用浸渍法和沉淀-水热法制备了CuO/CeO2复合催化剂.通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDX)、N2吸附-脱附测试(BET)等手段对样品进行了表征.沉淀-水热法制备的CuO/CeO2复合材料具有更好的结晶性,而浸渍法制备的复合材料上CuO主要以无定形态存在.两种复合材料中CuO颗粒的尺寸较复合前明显减小且分散均匀.沉淀-水热法制备的复合材料颗粒间结合紧密,形成连通的孔结构,而浸渍法制备的复合物孔径分布较窄.测定了不同的反应温度下复合材料催化丙烯还原NO的转化率(C3H6-SCR).结果表明,两种方法制备的CuO/CeO2复合催化剂都表现出优于单组分CuO和CeO2的催化活性,其中沉淀-水热法制备的催化剂较浸渍法制备的催化剂表现出更强的协同作用,350℃时NO转化率可达74%.其可能的原因是,沉淀-水热法能使得复合材料上的CuO物种更均匀地分散在CeO2表面并与之充分接触,使材料整体形成更有利于多相反应的介孔结构从而增强了协同作用,提高了材料催化活性.     

CeO2在Al2O3及TiO2载体上的分散

采用等体积浸渍法制备了CeO2/Al2O3、CeO2/TiO2复合氧化物载体。应用X-射线粉末衍射（XRD）、比表面积测定、激光Raman光谱、扫描电子显微镜（SEM）等技术研究了CeO2在Al2O3及TiO2载体上的分散状态。结果显示：对CeO2/Al2O3，CeO2主要存在于Al2O3表面，晶粒小、分散性好；而对CeO2/TiO2，大部分CeO2以体相形式与TiO2共存，晶粒大、分散性也差。此外，也没有发现TiO2由锐钛矿向金红石的晶相变化。CeO2/Al2O3具有比Ce/TiO2更大的比表面积，更适合用于催化剂的载体。     

γNaF·AlF_3-Al_2O_3-Ceo_2系熔体中CeO_2的活度

利用ZrO_2(+MgO)固体电解质组成氧桥式浓差电池并测得了在不同温度与熔体组成的电池的电动势。由电动势数据进一步求出了熔体中CeO_2活度与各种因素关系的回归方程。讨论了各因素对CeO_2活度的影响。指出CeO_2活度随熔体中CeO_2和Al_2O_3含量的增加而加大,随温度升高略有减小,冰晶石比对它的影响不大。为考查各因素的交互作用,绘制了CeO_2活度的等值图。     

氧化铈对水煤气变换反应催化剂的影响研究

采用程序升温氧化及脱附技术考察了CeO2对铁铬中温变换催化剂的氧化性能以及表面吸附性能的影响。研究表明,在铁铬中变催化剂中加入氧化铈,可明显改变催化剂的吸附性能与氧化性能。CeO2质量分数为3%时,对催化性质的改善作用最显著;CeO2具有结构型与电子型助剂的双重作用;少量CeO2的加入可以提高主剂分散度,提高催化剂的比表面积,但大量加入则会使CeO2本身积聚在催化剂表面,并对活性组分造成覆盖,反而降低了比表面积。     

Sr_2CeO_4物相形成过程的XRD分析

采用X射线衍射技术分析了SrCO3和CeO2 (摩尔比 2∶1 )混合粉料经不同灼烧时间反应后的物相组成 .结果表明在Sr2 CeO4的形成过程中将出现不稳定的中间相SrCeO3,原始粉料CeO2 相会提前消失 ,SrCeO3与SrCO3反应生成最终稳定的目标相Sr2 CeO4.X射线衍射数据显示Sr2 CeO4属正交晶系     

不同温度下CeO2预煅烧对甲醇氧化反应中Pt/CeO2–C电催化剂性能的影响

Pt/CeO₂–C catalysts with CeO₂ pre-calcined at 300–600°C were synthesized by combining hydrothermal calcination and wet impregnation. The effects of the pre-calcined CeO₂ on the performance of Pt/CeO₂–C catalysts in methanol oxidation were investigated. The Pt/CeO₂–C catalysts with pre-calcined CeO₂ at 300–600°C showed an average particle size of 2.6–2.9 nm and exhibited better methanol electro-oxidation catalytic activity than the commercial Pt/C catalyst. In specific, the Pt/CeO₂–C catalysts with pre-calcined CeO₂ at 400°C displayed the highest electrochemical surface area value of 68.14 m2·g?1 and I_f/I_b ratio (the ratio of the forward scanning peak current density (I_f) and the backward scanning peak current density (I_b)) of 1.26, which are considerably larger than those (53.23 m2·g?1 and 0.79, respectively) of the commercial Pt/C catalyst, implying greatly enhanced CO tolerance.     

CeO2掺杂ZnO薄膜制备和紫外吸收性能

 研究射频磁控溅射技术制备的CeO2掺杂ZnO薄膜的结构及紫外光吸收性能。结果显示,ZnO（002）晶面的晶面间距增大,由于晶格畸变的增加导致薄膜中的内应力也相应增加,随着CeO2掺入量的增加,引起ZnO晶格的进一步松弛,因此ZnO将呈混晶方式生长;由于ZnO的晶粒同时有多个生长方向,因而抑制了ZnO晶粒（002）取向生长度的速度,导致了晶粒尺寸的逐渐降低,薄膜的C轴择优取向性随CeO2含量的升高而降低。CeO2掺杂样品与纯ZnO薄膜的吸收谱的形状没有大的改变,吸收峰形基本一致,掺CeO2使薄膜的紫外吸收显著增强,吸收边明显向短波方向移动,吸收边的斜率有微小提高,吸收峰宽度略微增大,吸收强度增加。