铈锆铝复合氧化物的制备及其性能研究

铈锆复合氧化物的制备及表征作者：高转转李志娟来源：《神州》2012年第32期摘要：纳米铈锆复合氧化物（铈锆固溶体）（CexZr1-xO2）具有较高的储氧能力，可以大大提高催化剂的活性和稳定性。

采用水热合成法制得不同比例的铈锆固溶体，用红外光谱仪，透射电镜等方法对其进行表征；表征结果发现此铈锆固熔体含有部分羟基，具有较高的结晶度，粒度均匀，比表面积大。

关键词：铈锆固溶体制备催化剂ZrO2作为催化剂或催化剂载体已广泛应用于各种催化过程，如CO、CO2加氢，合成气向异丁烷和异丁烯的转化等。

氧化锆与氧化铈形成的固溶体复合氧化物相相对于纯CeO2、ZrO2有着更高的贮氧及释氧能力，作为汽车尾气三效催化剂助剂可大大提高催化剂的活性和稳定性。

多年来有关ZrO2及CeO2-ZrO2体系的研究报道很多，研究者们一直致力于研究制备在高温下具有高比表面积的样品。

铈锆固溶体的制备通常分为4个基本步骤：前驱体的合成，转化为固溶体前对前驱体的预处理，前驱体转化为固溶体，固溶体的后处理。

其中，制备方法对铈锆固溶体的比表面积、晶相和氧化还原性能有很大的影响,目前所报道的固溶体的主要制备方法有：共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法、微乳液法、热溶液法、模板剂法、以及络合法等。

但是从现有的国内外有关铈锆固溶体制备方法的研究成果来看,应进一步解决的问题有:(1)进一步提高固溶体的比表面积和贮氧能力;(2)提高固溶体的热稳定性和抗SO2中毒能力;(3)简化制备工艺,降低成本,以便于工业化应用。

本文研究了用水热合成法制备铈锆固溶体的实验条件，水热合成法是分子筛合成的主要方法。

该方法也可以用来合成一些晶型的氧化物纳米晶粒。

在合成时，往往要加入一些有机胺类表面活性剂作为模板剂，控制其晶化过程，形成特定几何结构的金属氧化物纳米粒子。

用此方法制得的产品比表面积大，催化性能高。

一、实验1、纳米铈锆固溶体的制备本实验用水热合成法合成了不同比例的铈锆固溶体。

《铈锆复合氧化物催化剂制备及其对乙烷氧氯化反应性能研究》篇一摘要：本文主要探讨铈锆复合氧化物催化剂的制备过程及其对乙烷氧氯化反应性能的影响。

通过一系列实验，我们详细研究了催化剂的制备工艺、结构特性以及其在乙烷氧氯化反应中的催化性能。

本文旨在为相关领域的研究提供理论依据和实验数据支持。

一、引言随着工业化的快速发展，乙烷氧氯化反应已成为重要的工业反应之一。

在乙烷氧氯化过程中，催化剂的选用直接关系到反应的效率和产物的纯度。

近年来，铈锆复合氧化物因其良好的氧化还原性能和催化活性，被广泛应用于乙烷氧氯化反应中。

因此，研究铈锆复合氧化物催化剂的制备及其对乙烷氧氯化反应性能具有重要意义。

二、催化剂制备（一）材料与方法本文采用溶胶-凝胶法制备铈锆复合氧化物催化剂。

主要原料为硝酸铈和硝酸锆，将二者按一定比例混合，经过溶解、溶胶、凝胶、干燥、焙烧等过程制备得到催化剂。

（二）催化剂表征通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和氮气吸附-脱附实验等方法对催化剂进行表征，以了解其晶体结构、形貌及比表面积等性质。

三、乙烷氧氯化反应性能研究（一）实验方法在固定床反应器中，以铈锆复合氧化物为催化剂，进行乙烷氧氯化反应。

通过改变反应条件（如温度、压力、空速等），研究催化剂对乙烷氧氯化反应性能的影响。

（二）实验结果与分析1. 催化剂活性评价：实验结果表明，铈锆复合氧化物催化剂具有良好的催化活性，能有效促进乙烷氧氯化反应的进行。

2. 催化剂稳定性分析：经过长时间反应后，催化剂的活性仍能保持较高水平，表现出良好的稳定性。

3. 反应条件优化：通过调整反应条件，如温度、压力和空速等，可进一步提高催化剂的催化性能和产物的纯度。

四、结论本文通过实验研究了铈锆复合氧化物催化剂的制备过程及其对乙烷氧氯化反应性能的影响。

结果表明，该催化剂具有良好的催化活性和稳定性，能有效促进乙烷氧氯化反应的进行。

通过优化反应条件，可进一步提高催化剂的催化性能和产物的纯度。

铈锆复合氧化物的制备及表征摘要：纳米铈锆复合氧化物（铈锆固溶体）（cexzr1-xo2）具有较高的储氧能力，可以大大提高催化剂的活性和稳定性。

采用水热合成法制得不同比例的铈锆固溶体，用红外光谱仪，透射电镜等方法对其进行表征；表征结果发现此铈锆固熔体含有部分羟基，具有较高的结晶度，粒度均匀，比表面积大。

关键词：铈锆固溶体制备催化剂zro2作为催化剂或催化剂载体已广泛应用于各种催化过程，如co、co2加氢，合成气向异丁烷和异丁烯的转化等。

氧化锆与氧化铈形成的固溶体复合氧化物相相对于纯ceo2、zro2有着更高的贮氧及释氧能力，作为汽车尾气三效催化剂助剂可大大提高催化剂的活性和稳定性。

多年来有关zro2及ceo2-zro2体系的研究报道很多，研究者们一直致力于研究制备在高温下具有高比表面积的样品。

铈锆固溶体的制备通常分为4个基本步骤：前驱体的合成，转化为固溶体前对前驱体的预处理，前驱体转化为固溶体，固溶体的后处理。

其中，制备方法对铈锆固溶体的比表面积、晶相和氧化还原性能有很大的影响,目前所报道的固溶体的主要制备方法有：共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法、微乳液法、热溶液法、模板剂法、以及络合法等。

但是从现有的国内外有关铈锆固溶体制备方法的研究成果来看,应进一步解决的问题有:(1)进一步提高固溶体的比表面积和贮氧能力;(2)提高固溶体的热稳定性和抗so2中毒能力;(3)简化制备工艺,降低成本,以便于工业化应用。

本文研究了用水热合成法制备铈锆固溶体的实验条件，水热合成法是分子筛合成的主要方法。

该方法也可以用来合成一些晶型的氧化物纳米晶粒。

在合成时，往往要加入一些有机胺类表面活性剂作为模板剂，控制其晶化过程，形成特定几何结构的金属氧化物纳米粒子。

用此方法制得的产品比表面积大，催化性能高。

一、实验1、纳米铈锆固溶体的制备本实验用水热合成法合成了不同比例的铈锆固溶体。

具体操作过程如下：（1）用电子天平称量一定量的ce（no3）3.6h2o（化学纯）和zr（no3）4.5h2o（分析纯）固体分别置于两个小烧杯中；（2）各向其中加入10ml左右蒸馏水用玻璃棒搅拌直到溶解；（3）将以上两烧杯溶液混合，用胶头滴管向其中滴加水合肼（化学纯）并调节ph值在9-10之间得到淡黄色的胶状乳液；（4）将以上得到的胶状乳液转移到内衬有聚四氟乙烯的高压釜中，置于电热鼓风干燥箱中设定温度为250℃，反应10h；（5）从干燥箱中取出高压釜冷却到室温，将产品转移至小烧杯中；（6）用去离子水洗涤产品两次，再用无水乙醇（分析纯）洗涤一次；（7）将洗涤好的产品放入烘箱中设定温度80℃，干燥7-8h，得到淡黄色或黄色粉末状产品，所得样品特征如表1所示。

铈锆复合氧化物的制备及储氧能力的研究进展？？材料工程摘要:CeO2是三效催化剂的所必需的材料之一，文章在基于CeO2的储氧能力和催化能力基础之上，对CeO2掺杂锆基氧化物对其热稳定性、储氧能力、晶格变化进行分析。

并进一步了讨论铈锆复合氧化物制备的研究现状，并展望其应用于治理废气的发展前景。

关键词：铈锆复合氧化物；三效催化剂；储氧能力；热稳定性引言近年来，我国日趋严重的雾霾天气备受关注，尤以北方地区空气污染最为严重。

据调查，我国空气污染问题60%以上来自煤和油的燃烧，能源结构的改善以及废气处理处理技术的研究迫在眉睫。

铈锆材料作为高效的三效催化剂对废气有良好处理能力[1]。

随着法规排放的日益严格，对铈锆基复合氧化物的OSC性能、热稳定性及催化性能等提出了越来越高的要求。

1、CeO2的储氧能力机理20世纪80年代以来, CeO2 作为催化助剂广泛应用于TWC 中, 主要是因为Ce4+ /Ce3+存在较好的可逆转化而具有独特的储放氧能力(OSC)。

在贫氧时, CeO2可以提供CO 和HC 氧化所需要的氧; 在富氧时, CeO2- x可以储存氧, 确保N Ox 被CO 和HC 还原, 从而使催化剂始终保持最佳催化效能。

在实际应用中催化剂通常需耐1000℃以上的高温, 而高温下纯CeO2会发生严重烧结导致其OSC性能下降甚至丧失, 加之其低温下不易被还原, 从而限制了CeO2的应用[2]。

2、金属改性Ce基金属氧化物对CeO2的掺杂改性主要是基于引入外来离子带来的尺寸效应及电价平衡效应和元素自身具有的氧化还原性。

对CeO2改性的效果跟掺杂的元素、掺杂量和制备方法等有关。

大量研究表明Zr4+的掺杂改性效果最好, 目前CeO2-ZrO2复合氧化物( 以下简称CZ)已成为最常用的储放氧材料。

早期，对铈基储氧材料研究较多的是CeO2-ZrO2固溶体，国内外关于CeO2-ZrO2复合物的专利也很多。

大量的研究认为Zr4+对CeO2的改性效果尤佳，离子半径较小的Zr4+(0.084 nm)取代了离子半径较大的Ce4+(0.097 nm)，引起CeO2 晶格畸变，一方面可形成更多缺陷和晶格应力，另一方面可以补偿由Ce 4+向Ce 3+变化引起的体积膨胀，从而降低氧离子扩散的活化能，有利于体相氧的迁移和扩散，提高其氧化还原性能。