ceo2掺杂tio2的制备及光催化性能

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5、朱凯学号：1104100036年级：2011级指导教师：刘洪完成时间：2013年11月5日一、主要研究内容、研究意义及预期目标：一、研究内容利用含有结晶水的原料通过流变相法制备铈锆氧化物固溶体。在制备过程中研究不同的铈锆原料配比、不同的焙烧温度、不同的焙烧时间对产物的影响。用相关仪器表征，分析不同的工艺条件对生成产物产生的影响。二、研究意义随着人们的生活水平越来越好，汽车已进入寻常百姓家，因此这使流动的污染源——汽车排放的尾气对环境的污染也日趋严重。而CeO2以其所特有的快速可逆的Ce3+/Ce4+氧化还原循环而被应用于汽车尾气净化的三效催化剂中

6、作为储氧材料。CeO2不仅能在贫氧时提供CO和CHx氧化时所需的氧；而且Ce2O3在富氧时还能还原存在于废气中的NOx以储存氧。由于CeO2的这种可逆的氧化还原反应主要在其表面上进行，因此要求其具有较大的比表面积。但由于纯的CeO2容易在高温下发生烧结，使其颗粒长大导致其比表面积减小，同时它还容易与汽车尾气催化剂载体（Al2O3）在高温下作用生成CeAlO3，从而使其催化活性降低。近年来，掺杂了Zr4+的铈锆氧化物固溶体作为汽车尾气净化的三效催化剂中的重要组分引起了国内的广泛关注。研究表明，由于Zr4+的半径（0.084nm）比Ce4+的半径（0

7、.097nm）要小，掺杂一定量的Zr4+使其进入CeO2的晶格，导致其晶格常数减小，从而形成晶格畸变和缺陷，增加了氧的活动能力，使其储氧能力增加。由于铈锆复合氧化物在一定温度下焙烧一定的时间后会形成单一的晶型，使其晶格常数介于纯的ZrO2和纯的CeO2之间，因此两种氧化物形成了固溶体。一般来说，由于固溶体的晶型单一，因此在物性分析中它会表现出均一性。这种均一性使其与一般的机械混合物和复合氧化物相比，更好的储氧能力和氧化还原能力，因此铈锆氧化物固溶体更加具有使用价值。同时铈锆氧化物固溶体的热稳定性较高，使其在三效催化剂中得到更加广泛的应用。铈锆氧化

8、物固熔体（CexZr1-xO2）的制备方法要有:沉淀法、氧化物高温焙烧法、氧化物高能球磨法、水热法、溶胶-凝胶法、化学削锉法以及络合法等