水热法制备立方体二氧化铈及其CO催化氧化性能研究.pdf

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1、第43卷第4期研究与开发化工设计通讯2017年4月ResearchandDevelopmentChemicalEngineeringDesignCommunications水热法制备立方体二氧化铈及其CO催化氧化性能研究孙潇潇，刘晓露，熊燕（南阳师范学院化学与制药工程学院，河南南阳473061）摘要：利用水热合成法合成立方体形貌的二氧化铈，并与共沉淀法合成的二氧化铈催化剂在催化剂形貌、晶形、CO催化氧化活性方面进行了比较。结果显示：利用水热法合成的二氧化铈立方体形貌规整、分散性能好、热稳定性能优良；与共沉淀法制备的CeO2纳米材料相比，对于CO的催化氧化具有更高的活性。关

2、键词：铈基催化剂；水热合成法；立方体晶形；CO催化氧化中图分类号：TB383.1；O614.332文献标志码：A文章编号：1003–6490（2017）04–0146–02StudyonPreparationandPropertiesofCubicCeO2CatalystPreparedbyHydrothermalMethodSunXiao-xiao，LiuXiao-lu，XiongYanAbstract：TheCeO2ofcubicmorphologywassynthesizedbyhydrothermalsynthesismethod.AndtheCeO2nano-p

3、owderscatalystwassynthesizedbyco-precipitationforcomparison.ThemicrostructureandsurfacemorphologyofthecatalystswerecharacterizedbyXRD，SEM，andthecatalyticperformancesinCOcatalyticoxidationactivitywerestudied.ResultsshowedthatthecubicCeO2synthesizedhaveregularmorphologyanddispersionperforma

4、ncewithexcellentthermalstability.AnditwasfoundtohavehighercatalyticactivityforCOoxidationthanthecatalystpreparedbyco-precipitation，whichwassupposedtobeconcernedwithitsspecialmorphologyandexposedcrystalsurface.Keywords：ceriumbasedcatalysts；hydrothermalsynthesis；cubiccrystal；catalyticoxidat

5、ionofCO二氧化铈作为一种稀土氧化物具有较多的特性，应用广方体样品形貌规整，未出现团聚现象，表明样品具有良好的泛，可以作为发光材料、催化剂、玻璃的抛光剂、紫外吸收分散性。样品表面及边缘光滑，尺寸集中在100~150nm，直剂等应用在各行各业。二氧化铈纳米材料，同时具备纳米材径较为相近。伴随少量团聚的无定型纳米粒子。500℃焙烧并[1]料的良好特性。目前应用的铈基催化剂的催化反应较多，包未带来CeO2形貌的变化，这说明其具有良好的热稳定性，从括CO氧化、NO还原、VOCs氧化等，铈基催化剂的种类也而可以避免在催化反应过程中高温带来的形貌变化。比较多，包括纯CeO2和以C

6、eO2为载体负载的贵金属或非贵[2]金属催化剂，如Au/CeO2、CuO/CeO2等。对于铈基催化剂而言，其中的活性组分有多种存在形式，如体相掺杂、表面分散和体相颗粒。文献中对这一方面的研究多集中在对这些物种状态的确认，而催化剂的形貌效应，各活性物种的含量、及其与载体表面性质的相应变化关系的研究都具有重要意义。汽车尾气对环境大气污染的危害人尽皆知，二氧化铈对于尾气中一氧化碳的氧化消除具有明显的优势。而形貌效应对于铈基催化剂的影响有重要的研究价值不同形貌、活性组分的图1纳米立方体CeO2的扫描电镜结果[3]存在形式对于催化性能都与影响。所以，本工作选择CO氧2.2催化剂表征

7、化作为模型反应，从形貌、晶形、催化性能等方面进行比较，图2是水热合成立方体CeO2样品和共沉淀法指标的CeO2从本质上探索铈基催化剂催化氧化CO的作用机制提供参考，纳米粒子样品的X射线衍射（XRD）图谱。水热合成样品的为合成高催化活性的铈基催化剂提供方向。衍射峰与标准卡JCPDSN.34.0394（立方相氧化铈，晶胞参1实验部分数为5.41Å）完全一致，衍射峰尖锐并且有比较高的强度，峰1.1立方体CeO2催化剂的制备的位置与标准卡相比在对应面立方氧化铈的（111）、（200）、将1.6gCe（NO3）3.6H2O，16mLH2