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新型汽车尾气降解路面涂层材料的制备及最佳用量研究摘要：汽车尾气是大气污染的主要来源之一，为了有效降低尾气污染对人与环境的危害，研制了一种新型汽车尾气降解路面涂层材料。
优化了光催化剂纳米稀土颗粒的制备工艺，提出了路面涂层材料的制备方法，采用室内表面摩擦系数试验和磨耗试验确定了涂层材料的最佳用量。
结果表明：制备出的纳米材料粒度在50nm左右且分散性良好；涂层材料最佳用量范围为300g/m2～600g/m2。
关键词：道路工程；路面涂层材料；光催化材料；最佳用量中图分类号：u416.217 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）15-0288-020 引言现如今，随着汽车产量的迅速增长，汽车保有量相应剧增，汽车尾气已成为大气污染的主要来源之一，它不仅能致癌和引起中毒，还会污染大气和土壤环境，产生温室效应、酸雨和城市光化学烟雾，造成地表空气臭氧含量过高，使城市环境转向恶化。
目前国内外对汽车尾气的降解已有一定研究，即使用汽车尾气净化器降解尾气，但其降解效率仅为55%～65%。
现有的汽车路面尾气降解材料能够降解汽车尾气，但其降解作用极易受光照影响，必须在近紫外光下才能激发，太阳光利用率仅4～6%，尾气降解效率有限。
稀土材料以其优异的存储释放氧及光催化能力在降解汽车尾气的研究中受到了广泛的关注[1]。
本文将从稀土材料中筛选高效经济的催化成分与二氧化钛（tio2）复合，并应用于道路表面，实现全天候降解汽车尾气的目的。
结合现有设备和项目研究的特点，本文确定了涂层材料的最佳用量。
1 尾气降解路面涂层材料的制备1.1 原材料及设备1.1.1 试验原材料试验用主要原料有：铈的晶体盐、氧化剂、弱碱性沉淀剂、醇类分散剂、粘结剂环氧树脂、固化剂乙二胺、溶剂二甲苯、二氧化钛。
1.1.2 试验仪器与设备试验所需的仪器主要有酸碱滴定管、抽滤瓶、滤膜等。
试验设备主要有电热鼓风干燥箱、恒温磁力搅拌器、马弗炉、瓷坩埚、电子天平、干燥器、扫描电子显微镜等。
二氧化铈基催化剂界面位点调控及CO氧化性能研究摘要：二氧化铈基催化剂具有广泛的应用前景，但其在高温条件下的稳定性和催化性能存在问题。
本研究基于界面位点调控思路，通过调节二氧化铈基催化剂的晶体结构和表面活性位点，实现了对其CO氧化性能的调控。
首先，我们通过X射线衍射等技术，系统研究了不同晶体结构的二氧化铈基催化剂的结构特征及对CO氧化性能的影响。
随后，通过表面修饰、原子掺杂等手段，调控二氧化铈基催化剂的表面活性位点，进一步提高其CO氧化活性。
实验结果表明，经过界面位点调控后的二氧化铈基催化剂表现出了优异的CO氧化性能，在高温条件下具有很好的稳定性，为其在环境治理等领域的应用提供了有力支撑。
关键词：二氧化铈；催化剂；界面位点调控；CO氧化性能；稳定性一、引言二氧化铈是一种重要的多功能氧化物材料，在领域中拥有广泛的应用。
其中，二氧化铈基催化剂具有广阔的应用前景，例如有机废气、汽车尾气、化工废水等领域。
然而，二氧化铈基催化剂在高温条件下的稳定性和催化活性存在问题，限制了其在实际应用中的推广。
界面位点调控是一种有效的催化剂设计思路，通过调节催化剂的晶体结构和表面活性位点，实现对其催化性能的调控。
近年来，该领域得到了广泛关注，并取得了一系列重要进展。
本研究基于界面位点调控的思路，探究二氧化铈基催化剂的结构特征及对其CO氧化性能的影响，并通过表面修饰、原子掺杂等手段，调控二氧化铈基催化剂的表面活性位点，提高其CO氧化活性和稳定性。
二、实验方法1. 材料合成二氧化铈基催化剂的合成为超临界水法，利用葡萄糖、铈盐等为原料，研制出不同晶体结构的二氧化铈基催化剂，并对其进行表面修饰和原子掺杂处理。
2. 催化性能测试采用程序升温脱附和原位红外光谱等方法，研究催化剂的表面活性位点特征及其对CO氧化性能的影响。
同时，考察不同表面修饰和原子掺杂方法对二氧化铈基催化剂CO氧化活性的影响。
三、实验结果1. 二氧化铈基催化剂的结构特征及对CO氧化性能的影响通过X射线衍射技术，我们可以发现不同晶体结构的二氧化铈基催化剂呈现出不同的结构特征，在CO氧化性能上也存在差异。
氧化铈在催化剂中的作用氧化铈是一种常用的催化剂，在许多重要的化学反应中具有重要的作用。
它通常在与其他金属氧化物混合的形式出现，以增强催化活性和选择性。
以下将详细介绍氧化铈在催化剂中的作用。
1.氧存储：氧化铈具有优异的氧存储性能。
在氧化还原循环过程中，氧化铈可以吸收和释放氧气。
这一特性使得氧化铈成为二氧化碳生物质燃烧和汽车尾气净化等重要反应中的关键催化剂。
当氧气供应充足时，氧化铈可以从其他氧化物中吸收氧气，形成CeO2-x，当氧气供应不足时，氧化铈可以释放氧气以维持反应的正常进行。
因此，氧化铈在催化剂中的氧存储能力有助于提高催化剂的氧化和还原活性。
2.氧离子传导：氧化铈具有良好的氧离子传导性能。
在高温条件下，氧化铈可以通过氧离子传导来促进氧气的输运。
这使得氧化铈在高温氧化反应中具有优异的催化活性，例如氧化甲烷制合成气、气体分部氧化反应等。
氧化铈的氧离子传导性能是由其晶体结构和离子扩散能力所决定的。
氧离子可以通过铈离子空位和氧空位之间的扩散来传输。
因此，优化氧化铈的晶体结构和氧空位浓度可以进一步提高催化剂的氧离子传导性能。
3.氧化还原能力：氧化铈具有良好的氧化还原能力。
它可以在不同氧化态之间实现可逆的氧化还原反应。
这使得氧化铈在氧化和还原反应中具有较高的催化活性。
氧化铈能够在还原条件下将氧气和氧化剂吸附并转化为活性物种，然后在氧化条件下将活性物种转化回氧气。
这一特性使得氧化铈成为重要的氧化剂和还原剂，用于许多有机合成和环境保护反应中，例如氧化甲烷制合成气、催化燃烧、脱氮等。
4.表面氧化物物种生成：氧化铈的表面具有丰富的氧化物物种，如含有Ce3+和Ce4+的氧化物物种。
这些表面氧化物物种在许多催化反应中发挥着重要的作用。
例如，Ce3+和Ce4+可以作为活性位点吸附反应物并催化它们的转化。
此外，氧化铈表面的氧化物物种还可以在催化反应中参与反应中间体的生成和转化，从而对反应过程起到调节和促进作用。
综上所述，氧化铈在催化剂中具有诸多作用。
纳米二氧化铈的化学制备方法及应用研究
纳米二氧化铈是一种具有广泛应用前景的纳米材料，其制备方法和应用研究备受关注。
本文将从化学制备方法和应用研究两个方面进行探讨。
一、化学制备方法
纳米二氧化铈的制备方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法、气相沉积法等。
其中，溶胶-凝胶法是一种常用的制备方法，其步骤包括：将金属盐溶解在适当的溶剂中，加入适量的络合剂和表面活性剂，形成溶胶；将溶胶在适当条件下凝胶化，形成凝胶体；将凝胶体进行干燥和煅烧，得到纳米二氧化铈。
该方法制备的纳米二氧化铈具有较高的比表面积和较好的分散性，适用于催化剂、传感器等领域。
二、应用研究
1. 催化剂
纳米二氧化铈具有良好的催化性能，可用于催化剂的制备。
研究表明，纳米二氧化铈催化剂在甲烷燃烧、VOCs催化氧化、CO氧化等反应中具有较高的催化活性和稳定性。
此外，纳米二氧化铈还可用于柴油氧化催化剂、汽车尾气净化催化剂等领域。
2. 传感器
纳米二氧化铈具有较高的比表面积和较好的化学稳定性，可用于传感器的制备。
研究表明，纳米二氧化铈传感器在气体传感、湿度传感、生物传感等领域具有广泛应用前景。
例如，纳米二氧化铈可用于气体传感器的制备，用于检测CO、NO2等有害气体。
3. 其他应用
纳米二氧化铈还可用于储氢材料、光催化材料、电化学材料等领域。
例如，纳米二氧化铈可用于储氢材料的制备，用于解决氢能源的储存问题。
纳米二氧化铈的化学制备方法和应用研究具有广泛的应用前景，未来将有更多的研究和应用。
稀土催化材料在汽车尾气净化中的作用目前国外广泛开发应用于汽车尾气净化的催化剂基本上是由铂(Pt)，铑(Rh)等贵金属组成的,目前, 普遍使用的铂铑基贵金属三元催化剂主要通过Pt 的氧化作用净化HC , CO , 通过Rh 的还原作用净化NO x 。
该催化剂虽具有活性高、净化效果好、寿命长等优点，但是造价也较高，尤其是Pt、Rh等受到资源限制。
为了缓解Pt特别是Rh的供应与需求之间的矛盾，广泛使用价格相对便宜的钯(Pd)，开发了Pt，Rh和Pd组成的催化剂以及钯催化剂。
人们发现用稀土代替部分贵重金属制成的催化剂成本低，而且能获得满意的净化效果。
稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主，其中氧化铈是关键成份。
由于氧化铈的氧化还原特性，有效地控制排放尾气的组分，能在还原气氛中供氧，或在氧化气氛中耗氧。
二氧化铈还在贵金属气氛中起稳定作用，以保持催化剂较高的催化活性。
所以开发稀土少贵金属的汽车尾气净化剂，是取稀土之长补贵金属贵属之短，生产出具有实用性的汽车尾气净化剂。
其特点是价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长，因此在汽车尾气净化领域备受青睐。
稀土元素外层电子结构相似，稀土元素间的催化性能差别比较小，总的催化活性比不上外层电子结构的过渡元素及贵金属元素。
在现行的实用工业催化剂中，稀土一般只用作助催化剂或催化剂中的一种活性组分，很少作为主体催化剂。
作为贵金属催化剂的助剂，稀土能够提高和改变催化剂的性能，其助剂的作用远远大于传统意义上的碱金属或碱土金属元素。
我国的机动车排放污染严重，然而我国贵金属贫乏而稀土资源丰富，因此稀土应用于机动车尾气处理在我困得到广泛的应用。
稀上在机动车尾气净化催化剂中主要是具有储氧和催化作用，将其加入催化剂活性成组中，能提高催化剂的抗铅、硫中毒性能和耐高温稳定性，并能改善催化剂的空燃比工作特性。
稀土在TWC中的应用稀土氧化物特有的性质早已引起了国内外催化剂研究工作者的广泛关注，然而到目前为止稀上氧化物多用作催化剂载体和助剂。
二氧化铈纳米晶的制备及催化性能研究二氧化铈纳米晶的制备方法多种多样，常见的方法有溶胶-凝胶法、水热法、气溶胶法以及燃烧法等。
其中，溶胶-凝胶法是最为常见的制备方法之一、该方法一般通过将适当的铈盐（如硝酸铈）和氢氧化物或碱溶液进行混合，形成胶体溶液，然后通过溶剂的蒸发和特定处理条件，使得溶胶逐渐凝胶形成凝胶体，最后经过煅烧得到二氧化铈纳米晶。
制备过程中的关键参数包括溶胶中反应物浓度、反应时间、煅烧温度等。
通过调节这些参数，可以控制二氧化铈纳米晶的晶粒尺寸、形貌和结构，从而影响其催化性能。
此外，还可以通过外加模板或添加剂的方式来控制二氧化铈纳米晶的晶粒尺寸和形貌。
二氧化铈纳米晶具有优异的催化性能，主要表现在以下几个方面。
首先，由于其高度分散的纳米晶结构，具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点，可以提供更多的反应活性中心，从而增强反应速率。
其次，铈离子在二氧化铈晶体结构中存在氧空位，可以吸附氧分子并参与氧气的激活和转移，提高反应的氧化性能。
此外，铈离子还具有可调节的氧化还原能力，可在反应中参与氧化还原反应，从而改善反应的选择性和稳定性。
此外，二氧化铈纳米晶还可以通过调控晶粒尺寸和形貌来调节其催化性能。
二氧化铈纳米晶在环境污染治理和化学催化反应中有广泛的应用。
在环境污染治理方面，二氧化铈纳米晶可作为催化剂应用于废水处理、大气污染物降解等过程中，通过催化氧化或还原反应来降解污染物。
在化学催化反应中，二氧化铈纳米晶可应用于有机合成、能源转化等过程中，在催化剂的帮助下提高反应速率和选择性。
综上所述，二氧化铈纳米晶的制备和催化性能研究对于提高纳米材料的催化性能和应用具有重要意义。
未来的研究方向包括发展更高效的制备方法，调控二氧化铈纳米晶的结构和性能，并进一步探索其在环境污染治理和化学催化领域的应用潜力。
稀土材料在汽车尾气治理中的应用与效果分析引言随着汽车保有量的急剧增加，汽车尾气排放对环境造成的影响日益凸显，尤其是空气质量的恶化和全球变暖的加剧。
为了应对这一问题，研究人员探索了许多尾气治理技术，其中稀土材料在汽车尾气治理中的应用逐渐受到关注。
本文将对稀土材料在汽车尾气治理中的应用与效果进行分析。
稀土材料在汽车尾气治理中的应用1. 三元催化剂三元催化剂是一种常见的废气处理装置，用于减少汽车尾气中的有毒气体排放。
稀土元素在三元催化剂中起到了至关重要的作用。
稀土元素的加入能够提高催化剂的活性，增强其对有害气体的吸附和催化转化能力。
例如，添加适量的稀土元素（如铈、镨等）的三元催化剂可以有效减少尾气中的一氧化碳、氮氧化物等有害气体的排放。
2. 氧化物陶瓷隔离层氧化物陶瓷隔离层是另一种常见的尾气处理装置，用于减少尾气中的颗粒物排放。
稀土材料在氧化物陶瓷隔离层的制备中起到了重要的作用。
稀土材料具有良好的抗高温腐蚀性能和稳定性，能够有效抑制颗粒物的生成和排放。
3. 氧化脱氮催化剂氧化脱氮催化剂是一种用于减少尾气中氮氧化物排放的技术。
稀土元素在氧化脱氮催化剂中扮演着重要角色。
稀土元素能够提高催化剂的活性，增强其对氮氧化物的吸附和催化转化能力，从而减少氮氧化物的排放。
稀土材料在汽车尾气治理中的效果分析稀土材料在汽车尾气治理中的应用已经取得了一定的效果。
通过添加稀土元素，三元催化剂的活性得到了显著提高，使得有害气体的转化率明显增加。
同时，稀土材料在氧化物陶瓷隔离层中的应用有效降低了颗粒物的排放量。
此外，稀土材料在氧化脱氮催化剂中的应用也能够明显减少氮氧化物的排放。
综上所述，稀土材料在汽车尾气治理中的应用具有较好的效果。
稀土材料在汽车尾气治理中的挑战与展望虽然稀土材料在汽车尾气治理中的应用已经取得了一定的成果，但仍面临一些挑战。
首先，稀土材料本身的成本较高，限制了其在工业生产中的大规模应用。
其次，稀土元素的开发和利用对环境也会造成一定的影响，需要注意环境保护问题。
《以α-羟基酸铈为前驱体制备二氧化铈及其性能的研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，稀土元素在众多领域的应用日益广泛，其中，二氧化铈以其独特的物理和化学性质，在催化剂、电池材料、光学器件等领域发挥着重要作用。
本文以α-羟基酸铈为前驱体，对其制备二氧化铈的过程及性能进行了深入研究。
二、α-羟基酸铈前驱体的制备α-羟基酸铈前驱体的制备主要采用溶胶-凝胶法。
首先，将铈盐与适当的醇进行反应，形成含有铈的醇盐溶液。
然后，通过加入适量的酸催化剂，使醇盐溶液发生水解和缩聚反应，形成凝胶。
最后，经过干燥、煅烧等步骤，得到α-羟基酸铈前驱体。
三、二氧化铈的制备以α-羟基酸铈为前驱体，通过热分解法制备二氧化铈。
在一定的温度和气氛条件下，使前驱体发生热分解反应，生成二氧化铈。
通过控制热分解的温度和时间等参数，可以得到不同粒径和形态的二氧化铈。
四、二氧化铈的性能研究1. 结构性能：通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等手段，对制备得到的二氧化铈进行结构性能分析。
结果表明，制备的二氧化铈具有较高的结晶度和良好的分散性。
2. 光学性能：利用紫外-可见光谱和红外光谱等手段，对二氧化铈的光学性能进行研究。
结果表明，二氧化铈具有良好的光吸收性能和光催化性能。
3. 电化学性能：通过循环伏安法等电化学测试手段，对二氧化铈的电化学性能进行评估。
结果表明，二氧化铈具有良好的电化学稳定性和较高的比电容。
五、结论本文以α-羟基酸铈为前驱体，成功制备了二氧化铈。
通过对制备过程及性能的研究，发现所制备的二氧化铈具有较高的结晶度、良好的分散性、优异的光吸收和光催化性能以及良好的电化学稳定性和较高的比电容。
这些性能使得二氧化铈在催化剂、电池材料、光学器件等领域具有广泛的应用前景。
六、展望未来研究可以进一步优化α-羟基酸铈前驱体的制备工艺，以提高二氧化铈的产率和纯度。
同时，可以深入研究二氧化铈在不同领域的应用性能，如催化剂活性、电池性能等，以推动其在相关领域的实际应用。
氧化铈纳米复合催化材料的制备和电化学性能研究氧化铈纳米复合催化材料的制备和电化学性能研究一、引言氧化铈是一种重要的催化剂，其广泛应用于环境保护、能源转化等领域。
然而，纯氧化铈的催化性能有待改进，因此研发氧化铈纳米复合催化材料成为研究的热点之一。
本文将重点探讨氧化铈纳米复合催化材料的制备方法以及其在电化学性能方面的研究进展。
二、氧化铈纳米复合催化材料的制备方法1. 模板法模板法制备氧化铈纳米复合催化材料，通常通过选择合适的模板来控制所得纳米材料的形貌和尺寸。
常用的模板包括有机聚合物、胶体颗粒等。
通过将氧化铈前体溶液沉积在模板上，并经过煅烧步骤，可以得到具有高比表面积和特定形貌的氧化铈纳米复合催化材料。
2. 水热法水热法以水为溶剂，在高温高压条件下制备氧化铈纳米复合催化材料。
通过调节水热反应条件，如温度、反应时间和反应物浓度等，可以控制所得纳米材料的形貌和尺寸。
此外，水热法还可以与其他制备方法相结合，如模板法和共沉淀法等，以制备具有特定结构和性质的氧化铈纳米复合催化材料。
3. 共沉淀法共沉淀法是制备氧化铈纳米复合催化材料的常用方法之一。
通过将氧化铈前体溶液和其他金属离子溶液在碱性条件下混合，并加热搅拌，使反应物共沉淀形成氧化铈纳米复合催化材料。
该方法具有简单、易操作等优点，且可以制备多种不同的氧化铈纳米复合催化材料。
三、氧化铈纳米复合催化材料的电化学性能研究1. 催化活性研究氧化铈纳米复合催化材料在催化反应中具有出色的催化活性。
例如，氧化铈纳米复合催化材料在催化有机废水降解、气体净化等方面表现出良好的效果。
研究人员发现，氧化铈纳米复合催化材料的催化活性与其特定的晶体结构和表面活性位有关。
因此，进一步研究氧化铈纳米复合催化材料的晶体结构和表面活性位分布对于改善其催化活性具有重要意义。
2. 电催化性能研究氧化铈纳米复合催化材料还具有良好的电催化性能，可以应用于能源领域。
例如，氧化铈纳米复合催化材料可作为电化学催化剂用于燃料电池和电解水器等设备中。
二氧化铈基催化剂制备及其在汽车尾气净化中的处理效果研究【摘要】本研究主要讨论用十八胺热解金属硝酸盐得到金属氧化物颗粒的方法，制备二氧化铈基催化剂，并尝试掺杂了金属铜和锆，通过控制掺杂物的比例、浓度、反应时间、反应温度等因素对产物粒径及催化剂催化速率的影响，得到了催化速率更好的催化剂，改良了汽车尾气处理工艺。
【Abstract】This research mainly is a discussion about using the method of metal oxide nanoparticles pyrolysised with Octadecylamine metal nitrate to prepare the Cerium oxide based catalyst.And try to doping metal Copper and Zirconium.By controlling the dopant ratio, concentration, reaction time, reaction temperature and other factors have effact on the particle size and the catalytic rate.The catalytic rate achieved a better level and automotive exhaust treatment process has been improved.【关键词】二氧化铈；合成催化剂；汽车尾气处理0 引言铈作为稀土金属之一，因其氧化物二氧化铈具有优越的氧化还原性质和高储氧能力，成为催化剂领域里研究最广范的金属氧化物之一。
二氧化铈基材料，特别是掺杂了其他金属（如Cu，Zr等）的改良催化剂，具有很多优良的性质。
若能充分地将其性能应用于汽车尾气处理的过程中，必然能对环境保护工作起到很积极的作用[1]。
本研究利用十八胺既可以做分散剂，又可以做表面活性剂的特性，热解金属硝酸盐制备金属氧化物催化剂。
通过以二氧化铈为主的催化剂的催化特性的研究，改良二氧化铈基催化剂的制备方法，并将所得催化剂进行汽车尾气处理催化效率的模拟研究，探索了十八胺热解金属硝酸盐制备催化剂材料的最佳反应条件[2]。
1 实验材料和方法1.1实验材料和设备本实验用到的实验设备主要有武汉永盛科技有限公司生产的BSA224S型实验台秤，J02070离心机和T300玻璃管温度计，FEI公司生产的Quanta 200热场发射扫描电镜，中国射线仪器公司生产的Y500型X 射线衍射仪以及上海同广科教仪器有限公司生产的MFC-08型汽车尾气净化实验装置。
本实验所用药剂均为分析纯，直接使用。
其中十八胺、硝酸铜、硝酸锆、硝酸铈生产于天津市光复精细化工研究所，无水乙醇生产于天津市天力化学试剂有限公司。
1.2纳米材料的制备方法本实验用十八胺热解金属硝酸盐的方法，其中十八胺既是大分子分散剂，也是表面活性剂[3]。
该方法工艺操作简单，工业化价值较大。
有很好的研究价值。
2 实验过程2.1制备称取35.0g十八胺加入到250ml三颈烧瓶中，加热至完全熔化，加入2.5g Ce(NO3)3·6H2O，低速搅拌至完全溶解，停止搅拌，快速加热至230℃，开启搅拌，反应18min，停止加热。
待温度降至80℃左右，加入适量无水乙醇摇匀后倒入250ml烧杯中静置，待沉淀完全后倾倒上层清液，用无水乙醇洗涤沉积物，至上层洗涤液无色透明，收集产物，60℃于烘箱中烘干后，马弗炉400℃煅烧30min，研细，装袋，贴上标签。
2.2产物分析利用Y500型X射线衍射仪和扫描电镜对产物进行了粒径和晶型变化的分析[4]。
2.2.1成份与晶型分析1.控制温度230℃，搅拌速率400r/min，十八胺35g，反应时间18min，单独加入2.5g Zr(NO3)3·5H2O，探究其产物晶型得结果见图1和图2。
图1单独热解Zr(NO3)3·5H2O产物组分能谱图图2 单独热解Zr(NO3)3·5H2O产物晶型图2.控制温度230℃，搅拌速率400r/min，十八胺35g，反应时间18min，加入1.5g Ce(NO3)3·6H2O和1.0g Cu(NO3)3，探究其产物晶型得结果见图3和图4。
图3 热解Ce(NO3)3·6H2O和Cu(NO3)3掺杂产物能谱图图4 热解Ce(NO3)3·6H2O和Cu(NO3)3掺杂产物晶型图通过以上实验分析可以看出，掺杂后的催化剂产物表面相对粗糙，从物理角度考虑，增大了催化剂与汽车尾气的接触面积，更有利于提高尾气处理效率。
2.2.2粒径影响因素分析[5]1. 控制温度，搅拌速率400r/min，十八胺35g，反应时间20min不变，探究加药量（以铈为例）与产物粒径的关系，结果见图5。
图5 铈加药浓度与产物粒径关系图6 温度与铈纳米粉体粒径关系由图5可以看出随着加药浓度增大，产物粒径先迅速减小，然后又逐渐增大，2.5g处出现第一次最小值400nm，到4.6g处又迅速减小，但实验过程中发现，加药量超过4.5g以后反应非常剧烈，大于7g以后，甚至会经常起火导致产物碳化。
综上，最适加药量为2.5g。
2. 控制加药量2.5g，搅拌速率400r/min，十八胺35g，反应时间20min不变，探究反应温度与产物粒径的关系，结果见图6。
由图6可以看出随着温度增大，产物平局粒径逐渐减小，到230℃出现最小，以后基本不变。
为节约能源和保证实验安全，最适实验温度定在230℃。
图7 反应时间与产物粒径关系图8 尾气流量与催化效率关系图3.控制加药量2.5g，反应温度230℃，十八胺35g，搅拌速率400r/min不变，探究反应时间与产物粒径的关系，结果见图7。
5101520253035050100150200250300尾气流量ml/min催化效率/%主流量0.20L/min主流量0.25L/min主流量0.30L/min 0100200300400500600700800900012345678加药量/g平均粒径/nm20040060080010001200050100150200250300温度/℃平均粒径/nm10020030040050060070080090005101520253035反应时间/min平均粒径/nm由图7可以看出在其他条件不变的情况下，反应时间在18min 时粒径达到最小值，之后基本不变，为节约实验时间和实验能源，最适反应时间定为18min 。
2.3 对汽车尾气处理的催化效率影响因素分析利用MFC-08型汽车尾气净化实验装置，对影响催化效率的因素进行了研究[6]。
1.控制催化反应温度300℃，探究尾气流量对铈铜掺杂催化剂催化效率的影响，结果见图8。
由图8可以看出，主流量为0.2L/min 和0.25L/min 时，随着尾气流量增大，催化效率会逐渐减小。
主流量为0.3L/min 时，随着尾气流量增大，催化效率会一开始迅速减小，然后缓慢减小，在尾气流量为80ml/min 到230ml/min 之间低于主流量为0.2L/min 和0.25L/min 时的催化效率。
因此，在尾气流量较大的情况下，适当增大主流量对催化效率的提高有很大帮助。
图9 催化温度与催化效率关系图 图10 不同催化剂催化效率变化2.保持铈铜掺杂催化剂不变，探究催化温度对催化效率的影响，结果见图9。
由图9可以看出，主流量不变的情况下，催化温度在400℃以下，随着催化温度增大，两种主流量下的催化效率都会大幅度提高。
催化温度超过400℃以后，主流量为0.3L/min 是的催化效率持续增大，而主流量为0.4L/min 是的催化效率开始急剧减小。
因此，在较小催化温度（<400℃）下，适当增大主流量有利于提高催化反应速率。
3.控制主气体流量0.45L/min ，尾气流量25ml/min ，探究单独铈催化剂、铈铜掺杂催化剂和铈铈锆掺杂催化剂三种催化剂的催化效率随温度的变化，结果见图10。
由图10可以看出，三种催化剂随着催化温度的增大催化效率都是先增大后减小，其中催化效率由大到小依次是铈铜掺杂催化剂、铈锆掺杂催化剂、铈单独催化剂。
3 实验结论实验论证了十八胺热解金属硝酸盐制备催化剂的方法是可行的。
用此方法成功制备了性能优良的铈基催化剂，其中加药质量比为1.5:1的铈铜掺杂催化剂催化性能最好，铈锆掺杂催化剂次之，单独铈催化剂效果最差，可见掺杂物的加入对于催化剂催化性能的提高有很积极的作用。
产物特征及详细实验结论参见实验过程分析。
4 建议实验者通过大量实验和探索，得到了进行该实验需要特别注意的几个方面，并将自己经验分享给读者。
1. 温度控制难 用缓慢升温的方式替换热注入的加药方式，可最大限度地避免溶剂的挥发和反应热对温度控制带来的难度，同时根据共沸原理，一旦实际温度高于反应所需温度，可加入乙醇，快速降低温度，避免发生危险。
2. 产物洗涤难 根据物质的溶解度会随着温度的升高而增大，在最终洗涤产物之前将乙醇略加热（无水乙醇沸点78.5℃左右，根据纯度会略有变化），可大大提高洗涤效率。
参考文献[1] 李英实, 陈宏德. 负载型汽车尾气催化剂简介. 环境科学进展, 1999, 7(3): 52～61 [2] 王亚军,冯长根, 王丽琼等. 稀土在汽车尾气净化中的应用. 工业催化, 2000, 8(5): 3～7[3] M. Fernandez-Garcia, A. Martinez-Arias, A. IglesiasJuez, ect.. New Pd/Ce x Zr l-X O 2/A12O 3 three-way catalystsprepared by microemu-lsion:Part 1.Characterization and catalytic behavior for CO oxidation. Appl.Catal.B,2001,31(1): 39～50010********60700100200300400500600催化温度ml/min催化效率/%主流量0.30L/min主流量0.45L/min0510152025303540450100200300400500600催化温度/℃催化效率/%单独铈催化剂铈铜掺杂催化剂铈锆掺杂催化剂[4] A. Hadi, I. I. Yaacob. Synthesis of PdO/CeO2 mixed oxides catalyst for automotive exhaust emissions control.Catal. Today, 2004, 96(3): 165～170[5] 吴苗红.纳米二氧化铈的制备与表征(硕士论文).[D]. 浙江大学,2008.[6] 邓红梅.氧化铈基材料的制备和表征及其性能研究. [D]. 黑龙江大学,2011.。
