金屬氧化物納米材料的制備、表征及其對CO、NO的催化性質(zhì)研究.pdf

1、采用水熱法，在不添加任何表面活性劑條件下制備了CeO<,2>單壁/多壁空心球。進(jìn)行了制備條件單因素實驗，確定了較佳的制備條件為：反應(yīng)溫度230℃，反應(yīng)時間6-10 h，原料配比(尿素：Ce(NO<,3>)<,3>．6H<,2>O)3：1-6：1。對產(chǎn)物進(jìn)行了X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、X射線光電子能譜(XPS)等表征，對產(chǎn)物的光學(xué)性質(zhì)和催化性質(zhì)進(jìn)

2、行了研究，并對單壁/多壁CeO<,2>空心球的形成機(jī)理進(jìn)行了探討。結(jié)果表明：所制備的CeO<,2>單壁/多壁空心球是由平均粒徑為70 nm的CeO<,2>納米顆粒自組裝形成，所制備樣品為立方相CeO<,2>。在CeO<,2>單壁/多壁空心球的形成過程中，尿素起了重要的作用。由尿素所產(chǎn)生的NH<,3>氣泡在整個水熱制備過程中起到了非常重要的軟模板的作用，從而使得到的CeO<,2>產(chǎn)物具有單壁／多壁空心球的特殊結(jié)構(gòu)。所制備的CeO<,2>單

3、壁/多壁空心球樣品在紫外—可見反射光譜中吸收邊位置產(chǎn)生了紅移，并且紅移的程度隨著CeO<,2>單壁/多壁空心球的產(chǎn)率的增加而增加，減少而減少。所制備的CeO<,2>單壁/多壁空心球樣品對CO催化氧化的催化活性比CeO<,2>塊體材料和CeO<,2>納米晶的催化活性要高得多，在230℃條件下即能將CO完全轉(zhuǎn)化，比CeO<,2>塊體材料對CO的完全轉(zhuǎn)化溫度和CeO<,2>納米晶的對CO的T<,50％>(CO轉(zhuǎn)化50％時寸的溫度)分別降低了2

4、70℃和205℃。 采用共沉淀法制備了銅鐵、銅鈷復(fù)合氧化物催化劑。對銅鐵、銅鈷復(fù)合氧化物進(jìn)行了制備條件實驗，確定了較佳的制備條件分別為：銅鐵復(fù)合氧化物催化劑的較佳制備條件為：原料配比(Cu：Fe)1：2，pH值8．8-9．0，不陳化，烘烤溫度110℃，煅燒溫度300℃，煅燒時間5 h。銅鈷復(fù)合氧化物催化劑(對CO催化氧化)的較佳制備條件為：原料配比(Cu：Co)1：5，堿液添加量12 mL，陳化6 h，烘烤溫度90℃，煅燒溫度2

5、00℃，煅燒時間3 h。銅鈷復(fù)合氧化物催化劑(對NO催化還原)的較佳制備條件為：原料配比(Cu：Co)1：5，堿液添加量15 mL，陳化時間3 h，煅燒溫度200℃，煅燒時間3 h。對產(chǎn)物進(jìn)行了XRD、TEM、XPS、TG-DTA、BET等表征，并對所制備催化劑對CO、NO的催化活性及其影響因素進(jìn)行了評價和研究。詳細(xì)研究了反應(yīng)物摩爾比、煅燒溫度、煅燒時間、陳化時間、溶液pH值等因素對產(chǎn)物催化活性的影響。并從催化劑的結(jié)構(gòu)、比表面積、粒徑、