二氧化鈰(Ceria,CeO₂)作為一種常見的稀土化合物,常以淡黃色或白色粉末的形式存在。CeO₂因其獨特的電子結(jié)構(gòu),表現(xiàn)出優(yōu)異的氧化還原性能及卓越的儲氧能力(OSC),因而可稱作是太陽能電池以及催化領(lǐng)域的明星材料。迄今為止,CeO₂在三元催化劑(TWCs)的應(yīng)用中已達(dá)到市場化、規(guī)�；纳a(chǎn);并且CeO₂在燃料電池領(lǐng)域的研究也引起了廣泛的關(guān)注;更重要的是,由于CeO₂結(jié)構(gòu)中的Ce(IV)與Ce(III)之間電子的可逆化傳輸以及氧化鈰本身具有優(yōu)良的儲放氧性能,使其在重整反應(yīng)、水煤氣變換反應(yīng)(WGSR)、CO優(yōu)先氧化、有機(jī)反應(yīng)、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的氧化、光催化反應(yīng)等領(lǐng)域成為一大研究熱點。由于納米級別的CeO₂具有尺寸小、比表面積大等特點,因而使其表面活性得以大大提升。但是將其應(yīng)用于催化反應(yīng)中時,也會因為這些特點而容易發(fā)生團(tuán)聚,進(jìn)而導(dǎo)致顆粒尺寸增大,影響催化劑的穩(wěn)定性和使用壽命。要解決這一難題,可對氧化鈰進(jìn)行表面改性,降低CeO₂...

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氧化鈰概述
        1.2.1 氧化鈰(CeO₂)
        1.2.2 氧化鈰的基本性質(zhì)
    1.3 二氧化鈰納米材料的合成
        1.3.1 固相法
        1.3.2 液相法
        1.3.3 氣相法
    1.4 二氧化鈰納米材料的改性
        1.4.1 摻雜
        1.4.2 負(fù)載金屬納米顆粒(NPs)
    1.5 氧化鈰基納米材料的應(yīng)用
    1.6 選題意義及研究內(nèi)容
第二章 Au-CeO₂異質(zhì)結(jié)納米材料的合成及催化苯甲醇氧化酯化反應(yīng)研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 化學(xué)試劑
        2.2.2 實驗儀器
    2.3 樣品制備
        2.3.1 水熱法合成氧化鈰納米棒前驅(qū)體
        2.3.2 界面化學(xué)反應(yīng)法制備Au@CeO₂異質(zhì)結(jié)材料
        2.3.3 浸漬還原法制備Au/CeO₂異質(zhì)結(jié)材料
    2.4 苯甲醇氧化酯化的催化反應(yīng)
        2.4.1 苯甲醇氧化酯化的反應(yīng)機(jī)理
        2.4.2 催化反應(yīng)實驗過程
    2.5 樣品表征
        2.5.1 X射線粉末衍射儀(XRD)
        2.5.2 電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)
        2.5.3 透射電鏡表征(TEM、HRTEM)
        2.5.4 掃描電子顯微鏡(SEM)和x射線能譜分析(EDS)
        2.5.5 固體紫外可見漫反射(UV-vis DRS)
        2.5.6 X射線光電子能(XPS)譜表征
    2.6 催化測試結(jié)果與討論
        2.6.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定
        2.6.2 催化反應(yīng)時間的影響
        2.6.3 催化劑負(fù)載量對催化反應(yīng)的影響
        2.6.4 催化劑的循環(huán)穩(wěn)定性測試
        2.6.5 異質(zhì)結(jié)材料的催化活性壽命測試
    2.7 本章小結(jié)
第三章 Ag-CeO₂異質(zhì)結(jié)納米材料的合成及光催化降解的應(yīng)用研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 化學(xué)試劑
        3.2.2 實驗儀器
    3.3 樣品制備
        3.3.1 界面化學(xué)反應(yīng)法制備Ag@CeO₂異質(zhì)結(jié)材料
        3.3.2 浸漬還原法制備Ag/CeO₂異質(zhì)結(jié)材料
    3.4 光催化降解
        3.4.1 光降解孔雀石綠(MG)污染物
        3.4.2 光降解卡馬西平(CBZ)污染物
    3.5 樣品表征
        3.5.1 X射線粉末衍射儀(XRD)
        3.5.2 電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)
        3.5.3 透射電鏡表征(TEM、HRTEM)
        3.5.4 掃描電子顯微鏡(SEM)和x射線能譜分析(EDS)
        3.5.5 X射線光電子能譜(XPS)表征
    3.6 光降解測試
        3.6.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定
        3.6.2 光降解孔雀石綠(MG)
        3.6.3 光降解卡馬西平(CBZ)
        3.6.4 Ag-CeO₂ 光催化降解有機(jī)污染物的機(jī)理研究
    3.7 本章小結(jié)
第四章 Pd-CeO₂異質(zhì)結(jié)納米材料的合成及催化甲醛室溫產(chǎn)氫的應(yīng)用研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 化學(xué)試劑
        4.2.2 實驗儀器
    4.3 樣品制備
        4.3.1 界面化學(xué)反應(yīng)法制備Pd@CeO₂異質(zhì)結(jié)材料
        4.3.2 浸漬還原法制備Pd/CeO₂異質(zhì)結(jié)材料
    4.4 甲醛室溫制氫
        4.4.1 甲醛室溫制氫的反應(yīng)機(jī)理
        4.4.2 甲醛室溫制氫的實驗過程
    4.5 樣品表征
        4.5.1 X射線粉末衍射儀(XRD)
        4.5.2 電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)
        4.5.3 透射電鏡表征(TEM)
        4.5.4 掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線能譜分析(EDS)
        4.5.5 X射線光電子能譜(XPS)表征
    4.6 甲醛室溫制氫
        4.6.1 初始HCHO濃度對反應(yīng)速率的影響
        4.6.2 初始NaOH濃度對反應(yīng)速率的影響
        4.6.3 溫度對反應(yīng)速率的影響
        4.6.4 Pd負(fù)載量對反應(yīng)速率的影響
        4.6.5 催化劑的循環(huán)穩(wěn)定性測試
        4.6.6 催化劑的催化壽命測試
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論著
致謝



本文編號：3802688