CeO2微结构的水热合成和光学性质

以Ce(NO3)3·6H2O作为铈源、尿素作为沉淀剂、K-30型PVP作为表面活性剂,采用水热法成功制备二氧化铈微结构.采用X射线衍射仪(XRD)、热重/差热分析(TG/DTA)、傅里叶变换红外谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、紫外可见近红外分光光度计(UV-Vis)和荧光分光光度计(PL)对此CeO2样品进行表征,结果表明:制备的CeO2样品具有萤石立方结构,样品中存在氧空位和Ce3+离子,样品具有较强的紫外吸收和室温光致发光性能.吸收边和拉曼峰位的移动与样品中氧空位和Ce3+离子有关.     

CuO/CeO2作为乙醇完全氧化催化剂的结构及性能研究

以浸渍法制得含Cu和Ce的催化剂,并对比考察了不同温度下制得的催化剂对乙醇的完全氧化性能,确定Ce/Cu原子数之比在3∶1~5∶1间的催化剂活性最好.用X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)研究了催化剂的表面组成与形貌,推测Cu2 和Cu0是乙醇氧化的活性中心,分散在CeO2表面的CuO与溶解在CeO2晶格中的Cu2 的比例及表面的吸附氧都与催化剂活性相关;确定Ce/Cu原子数之比在0.5∶1~10∶1之间,CeO2的负载量越高,CuO的分散状态越好.     

Pt在CeO_2(111)面吸附的第一性原理研究

基于广义梯度近似(GGA)的投影缀加平面波(Projector augmented wave,PAW)赝势和具有三维周期性边界条件的超晶胞模型,用DFT+U的方法,计算并分析了Pt在CeO2(111)p(2×2)面上的吸附能,电子结构和化学特性.考虑了Pt在多个不同位置的吸附,结果表明:Pt最易在O的桥位偏向次层O的顶位吸附;在CeO2(111)p(2×2)面上吸附的Pt原子之间的几乎没有相互作用;Pt的吸附只对其近邻的衬底原子结构有明显影响.以上结果有助于对三元催化剂中Pt与CeO2的协同作用机理的理解.     

萤石结构铜-铈-氧催化剂组成与催化活性

按不同的Cu,Ce配比制备了5种Cu-Ce-O催化剂,与纯CuO和CeO2相比,其CO催化氧化活性均较高,XRD测试显示,活性最高的（CuO)0.15-(CeO2)0.85催化剂上看不见CuO的特征峰,只显示CeO2的萤石结构特征,说明高活性是由于CuO高度分散在CeO2上所产生的协同效应所致,对反应的动力学处理结果表明,其组成与活性的变化符合Constable标绘的规律,表明它们是同一系列性质相似的催化剂,还对这些催化剂进行了H2－TPR,O2－TPD和CO－TPD的表征以考察它们的氧和一氧化碳吸附量,氧物种易还原程度与活性的关系。     

CeO_2/TiO_2介孔复合材料对甲基橙废水的光催化

利用N-十六烷基乙二胺三乙酸(HED3A)同时作为Ce离子捕获剂与合成介孔TiO2的模板剂,通过一步法制备了CeO2/TiO2介孔复合材料,并将该体系用于可见光降解甲基橙模拟染料废水的研究。结果表明:复合产物中CeO2与TiO2各自以立方萤石相和锐钛矿相存在,稀土元素Ce的引入显著降低了TiO2的带隙能级,扩大了光响应范围;n(Ce3+)/n(HED3A)=0.1时制备的复合产物对甲基橙的降解效果最佳,投入量为2g/L时在5h内对40 mL质量浓度为20 mg·L-1的甲基橙溶液脱色率高达90%;得益于CeO2优异的储放氧能力,Ce引入量的增大能够显著提升催化剂对高浓度甲基橙溶液的降解效率;所制备复合催化剂有着良好的可再生性,是一种极具应用前景的新型可见光光触媒。     

Pt/CeO2-CNTs和Pt/CNTs在H2SO4和NaOH中乙醇电氧化活性及循环稳定性研究

为考察pH和CeO2对Pt催化剂乙醇电氧化活性的影响,用循环伏安法比较了Pt/CNTs及Pt/CeO2-CNTs在NaOH和H2SO4介质中的电化学行为,表明催化剂在NaOH介质中活性高于在H2SO4中活性,Pt/CeO2-CNTs活性高于Pt/CNTs活性.因Pt催化剂上乙醇电氧化反应的tafel斜率接近,故活性不同可归于影响交换电流密度的OHad浓度的差别.NaOH中Pt表面OHad吸附起始电位和乙醇电氧化起始电位分别低于H2SO4中起始电位,表明OHad决定着Pt催化剂的乙醇电氧化活性.加速耐久性实验表明,CeO2可改善Pt/CNTs的循环稳定性,Pt/CeO2-CNTs和Pt/CNTs在H2SO4中稳定性优于在NaOH中稳定性.     

Pt/CeO2-CNTs和Pt/CNTs在H2SO4和NaOH中乙醇电氧化活性及循环稳定性研究

为考察pH和CeO2对Pt催化剂乙醇电氧化活性的影响,用循环伏安法比较了Pt/CNTs及Pt/CeO2-CNTs在NaOH和H2SO4介质中的电化学行为,表明催化剂在NaOH介质中活性高于在H2SO4中活性,Pt/CeO2-CNTs活性高于Pt/CNTs活性.因Pt催化剂上乙醇电氧化反应的tafel斜率接近,故活性不同可归于影响交换电流密度的OHad浓度的差别.NaOH中Pt表面OHad吸附起始电位和乙醇电氧化起始电位分别低于H2SO4中起始电位,表明OHad决定着Pt催化剂的乙醇电氧化活性.加速耐久性实验表明,CeO2可改善Pt/CNTs的循环稳定性,Pt/CeO2-CNTs和Pt/CNTs在H2SO4中稳定性优于在NaOH中稳定性.     

非贵金属催化剂上CO去除研究(英文)

系统地比较了CuO/ZrO2,CuO/MnO2,CuO/CoO和CuO/CeO24种催化剂体系对重整气体中CO选择性氧化反应的活性,采用TPR,XRD和SEM等方法考察了催化剂的还原特性及不同Cu,Ce含量对CuO/CeO2还原性能的影响.实验结果表明:除了CuO/ZrO2催化剂之外,其它催化剂中CuO与CoO、CeO2或者MnO2之间存在相互作用,导致催化剂的还原温度降低.CuO/ZrO2催化剂显示较差的催化活性,而CuO/CeO2催化剂的活性较高,其中CuO(x=10%)/CeO2催化剂在140℃和160℃下具有较高的CO转化率和选择性,V=9%水蒸气的加入降低了CuO/CeO2催化剂的反应活性和选择性。SEM测试发现新鲜和失活后的CuO(x=10%)/CeO2表面形貌变化较大,这可能是催化剂失活的原因之一.     

三效催化剂Pt／W-Ce-Zr体系的研究

以浸渍法制备了Pt／W-Ce-Zr体系的五种催化剂材料,并通过X射线衍射（XRD）、程序升温脱附（TPD）、程序升温还原（TPR）技术表征了催化剂材料的物理化学性质。结果表明,将WO3添加到ZrO2上可以极大的提高其酸量,但将WO3添加到CeZrO中,由于Ce-Zr固融体的形成,其酸量变化不大。在Pt／CeO2和Pt／CeZrO催化剂表面,CO很容易被氧化成CO2,但引入WO3后,由于WO3抑制了表面Ce的还原能力,使得CO难以氧化成CO2。NO在氧化态的催化剂表面难以发生解离现象,但催化剂材料经过CO低温还原后,在Pt／CeO2和Pt／CeZrO表面NO可解离生成N2。     

CeO2乙苯脱氢催化剂的XRD、XPS研究

利用XPS中的Ar4 溅射技术,发现CeO22是一种Ce3 3 和Ce4 4 共存的混合价态氧化物,其表面Ce 3 /Ce 4 比是0.1.在乙苯脱氢条件下,CeO22催化剂表面存在如下动态平衡: CeO22和CeO22-x存在于同一晶体中,CaF22型晶体结构并没有发生改变.实验表明,稳定的苯乙烯收率与表面CeO22-CeO22-x稳定物相密切相关,乙苯催化脱氢的活性相可能是CeO22-CeO22-x.CeO22催化剂表面Ce 3 /Ce 4 比值下降,其副产物(苯和甲苯)含量随之减少,乙苯脱氢选择性随之提高.     

DFT+U方法研究Ni掺杂对CeO2结构和储放氧性能影响

铈基材料具有优异的储放氧性能和催化活性,在当今催化领域有着广泛的应用.本研究通过DFT+U方法计算了Ni掺杂引起的Ce02局域结构及全局结构扰动.并分析了原子位置排布与储放氧性能之间的构效关系.当Ni以间隙位形式进入CeO2晶胞时,Ni具有四面体配位特征,部分氧离子远离其初始位置.向类间隙位移动;在产生氧空位之后,全局结构弛豫现象明显.当Ni以取代位形式进入CeO2晶胞时,Ni具有八面体配位特征,与纯NiO结构类似;在产生氧空位之后,由Ni及其最近邻氧离子构成的局域空间发生扩张.结合氧空位生成能计算结果,间隙位Ni离子对储放氧性能的促进较小,取代位Ni离子可促进体系自发产生氧空位.     

Microstru cture and oxygen storage capacity of Sr-modified Pt/CeO2 –ZrO2catalysts

Strontium was introduced into CeO2–ZrO2 mixed oxides (CZ) by doping and impreg-nation metho ds, and then Pt was impregnated on the Sr-modifie d CZ to obtain the catalysts. X-ray diffraction (XRD), X-photon spectra (XPS), high-resolution transmission electronic microscopy (HRTEM) and H2 temperature programmed reduction (TPR) were carried out to characterize the micro-structure and reducibility of catalysts. The oxygen storage capacity (OSC) was evaluated with CO serving as probe gas. The results showed that the incorporation of Sr₂₊ in the lattice of CZ could promote the OSC properties by increasing the structure defects and enhancing the diffusion rate of oxygen from bulk to surface. For the Sr-impregnated sample, the strong metal–support interaction (SMSI) between Pt and CZ was interrupted, since Sr covered parti al surface Ce species. Such interruption retarded the back-spillover effect occurring at the Pt/Ce interface at low temperature, resulting in the loss of OSC. Meanwhile, it was found that a part of impregnated Sr₂₊ could partially diffuse from the surface to the inner atomic layers of CZ and partially incorporated in the lattice during the calcination. The OSC performance of Sr-impregnated sample therefore climbed remarkably with the rise of temperature.     

Effects of CeO_2 pre-calcined at different temperatures on the performance of Pt/CeO_2–C electrocatalyst for methanol oxidation reaction

Pt/CeO2–C catalysts with CeO_2 pre-calcined at 300–600°C were synthesized by combining hydrothermal calcination and wet impregnation. The effects of the pre-calcined CeO_2 on the performance of Pt/CeO_2–C catalysts in methanol oxidation were investigated. The Pt/CeO2–C catalysts with pre-calcined CeO_2 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/CeO_2–C catalysts with pre-calcined CeO_2 at 400°C displayed the highest electrochemical surface area value of 68.14 m~2·g~(-1) and If/Ib ratio(the ratio of the forward scanning peak current density(If)and the backward scanning peak current density(Ib)) 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.     

四价离子M（M=Mn,Pr,Sn,Zr,Se,Te）掺杂对CeO_2氧化还原性能的影响

于考虑了Ce-4f电子之间强关联作用PBE＋U方案,采用第一性原理计算方法系统研究了掺杂Mn,Pr,Sn,Zr,Se和Te等对CeO2原子结构、电子结构和还原性能影响.针对形氧空位后掺杂离子对体系中电子转移影响,提出了两种不同制：对于Zr,Se和Te等掺杂CeO2,氧空位形能的降低主要是受到氧空位形后结构扭曲影响;而对于Mn,Pr和Sn等掺杂体系,氧空位形能受到结构扭曲和电子转移双重影响,因此,氧空位形后电子首先转移到掺杂离子上而不是通常的Ce4＋上.研究发现,当四价掺杂离子到电子后最外层电子全满或半满结构时,氧空位形时所产生的电子会优先转移到掺杂离子上.     

油包水型微乳液法合成负载Pt催化剂及其评价

以碳酸铵和硝酸铝为原料，分别在由十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、正丁醇、环己烷和水构成的微乳液体系和由十二烷基苯磺酸钠(DBS)、正丁醇、环己烷和水构成的微乳液体系中合成了一定粒径的γ-Al2O3纳米粒子．然后在γ-Al2O3纳米粒子上负载Pt和CeO2形成了Pt／CeO2／Al2O3催化剂．用BET，TEM，XRD，XPS和FT-IR对催化剂进行了分析．结果表明催化剂的粒径随着水与表面活性剂的摩尔比Rw的增大而减少．当催化剂粒径为16nm时，催化剂对NO的还原活性最好．     

溶胶-凝胶法氧化铈-氧化钛涂层的成膜行为研究

采用溶胶-凝胶法,以Ce(NO3)3·6H2O和Ti(OC3H7)4为前驱体制备了不同铈钛比的CeO2-TiO2复合薄膜.对溶胶的黏度和粒度等物理性质进行了测试,运用循环伏安和双电位阶跃等方法分析了CeO2-TiO2复合薄膜的电化学性能.结果表明:溶胶的黏度和粒度对镀膜效果和薄膜的电化学性能有着直接的影响;n(Ce):n(Ti)-3:4,溶胶老化时间为62 h时,其黏度为4.5×10-3 Pa·s,粒度为250 nm时,在Li+离子注入/脱出过程中,薄膜有较快的电化学响应和较高的电荷容量(4.5mC/cm2),薄膜具有良好的循环可逆性,可在智能窗、锂离子电池等器件中作为离子储存电极.     

纳米(CeO_2)_(0.86)(Sm_2O_3)_(0.14)的形貌控制与表征

以Ce(NO3)3·6H2O和(NH4)2CO3为沉淀源,搀杂稀土氧化物Sm2O2,利用柠檬酸作为络合剂和分散剂,制备出纳米(CeO2)0.86(Sm2O3)0.14.并采用TEM、XRD等方法对其热分解所得纳米(CeO2)0.86(Sm2O3)0.14的形貌及结晶性等进行了表征.结果表明:随着柠檬酸加入量的增加,焙烧生成的纳米(CeO2)0.86 (Sm2O3)0.14颗粒的形貌从纳米线向类球形颗粒变化,所得(CeO2)0.86(Sm2O3)0.14为立方萤石结构,且随焙烧温度的提高,晶化程度增大.     

稀土掺杂纳米二氧化钛染毒对大鼠生化指标的影响

探讨了稀土铈掺杂纳米二氧化钛(纳米TiO2、Ce/TiO2和CeO2/TiO2)经口长期染毒对大鼠血清生化指标的影响。方法:以每只0.15 g/kg的初始剂量给大鼠灌胃染毒,每4天递增1.5倍剂量,共染毒28 d。采集测定各组大鼠第4、16、28 d血清生化指标的变化。结果:长期毒性第4和16 d TiO2、Ce/TiO2和CeO2/TiO2三组大鼠血清生化AST和LDH活力明显高于对照组(P<0.05)。长期毒性的第28 d Ce/TiO2和CeO2/TiO2三组大鼠血清生化ALT活力明显高于对照组(P<0.05),Ce/TiO2组大鼠血清的BUN活力明显高于对照组(P<0.05)。结论:纳米TiO2、Ce/TiO2和CeO2/TiO2长期染毒对大鼠血清LDH、AST、ALT活力及BUN水平有不同程度的影响,与其他两组相比,纳米TiO2组对大鼠生化指标的影响最小。     

掺杂Ce4+,Nb5+离子的邻苯二甲酸锌的光谱研究

应用微波反应方法制备掺杂Ce4+,Nb5+离子的邻苯二甲酸锌化合物 ,采用XRD、FT -IR、DRSUV VIS和荧光光谱对其结构进行分析表征 .研究表明 ,在Zn(PHT)∶0 .1Nb和Zn(PHT)∶0 .1Nb∶0 .1Ce中 ,Zn(PHT)和CeO2 或Nb2 O5之间存在很强的相互作用 .     

预还原对氧化铈高温煤气脱硫剂的影响

采用工业硝酸铈Ce(NO3)3.6H2O为原料制取CeO2,用干混法制备CeO2高温煤气脱硫剂。在固定床反应器中考察不同还原温度、不同还原时间对脱硫剂脱硫效率的影响。结果表明:脱硫剂预还原时间越长,还原温度越高,脱硫剂的脱硫效率越高;氧化铈脱硫剂在硫化样品中出现了新的物相Ce4.667(SiO4)O,铈的价态约为 3。