氧化鈰負(fù)載金屬模型催化劑的表面科學(xué)研究
發(fā)布時間：2021-04-16 13:28
氧化鈰因其出色的氧化還原特性和儲/放氧的能力在許多重要的催化反應(yīng)中被用作催化劑或金屬催化劑的載體。氧化鈰負(fù)載的Ag-Ni雙金屬催化劑具有易于制備和低成本的優(yōu)勢,并且由于存在Ag與Ni之間的配位和集團(tuán)效應(yīng)以及金屬Ag、Ni和氧化鈰間的相互作用而具有獨特催化性能被應(yīng)用于許多重要催化反應(yīng)中,如有機(jī)污染物的還原反應(yīng)。Sm/Ca摻雜到氧化鈰后能夠提高氧化鈰的催化活性、熱穩(wěn)定性及電化學(xué)性能。與Ni/ceria催化劑相比,Sm/Ca摻雜的氧化鈰負(fù)載Ni體系具有更佳的催化性能。為了開發(fā)新型高效催化劑、提高現(xiàn)有催化劑的效率,本論文從“模型催化劑”入手,利用現(xiàn)代表面科學(xué)分析技術(shù),力圖從原子分子層面來理解氧化鈰負(fù)載Ag-Ni雙金屬以及Sm/Ca摻雜的氧化鈰負(fù)載Ni催化劑體系中的形貌、負(fù)載金屬與襯底氧化物間相互作用、摻雜金屬對氧化鈰的調(diào)控、雙金屬間相互作用、金屬在襯底氧化物上的熱穩(wěn)定性及其影響因素。本論文具體研究內(nèi)容和成果如下:1.利用X射線光電子能譜（XPS）、掃描隧道顯微鏡（STM）和低能電子衍射譜（LEED）系統(tǒng)研究了 Ag、Ni和Ag-Ni雙金屬納米顆粒在氧化的CeO2（111）及還原的CeO1.95...
【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：131 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
Hz和Nz合成NH，在Fe
?ＮＨｉｇ?＋?Ｈｇ?ＮＨ：＾??ＮＨ；＾?＋?Ｈ＾ｇ?＊５＝＾?Ｎ?Ｈａ＾ｇ?Ｎ?Ｋｂ??圖１．１?Ｈ２和Ｎ２合成ＮＨ３在Ｆｅ單晶表面的反應(yīng)機(jī)理［３］。??自己的一系列研宄證實了模型催化的體系是可以推廣到工業(yè)催化的生產(chǎn)體系中。??雖然人們在金屬單晶上研究分子吸附的反應(yīng)取得了一些成果，但是相對于實際催??化劑而言，金屬單晶體系能夠提供的信息還是太少。金屬與載體構(gòu)成了現(xiàn)代催化??劑。隨著不斷深化認(rèn)識催化劑，人們發(fā)現(xiàn)，載體既可承載活性組分，其本身也有??活性［４］。此外，載體與金屬之間還會發(fā)生強(qiáng)的或者弱的相互作用，甚至在有些體??系中，載體與金屬還會形成化合物，所有這些因素都會進(jìn)一步影響金屬的電子結(jié)??構(gòu)和催化性能［５］�；谝陨显颍藗円肓素�(fù)載型模型催化劑，即在超高真空??的條件下，用物理或者化學(xué)的方法沉積金屬到載體表面，以便能更加準(zhǔn)確理解實??際催化劑。在實際催化劑中
１．２．２?Ｃｅ０２的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)??Ｃｅ０２呈粉末狀，熔點為２４００?°Ｃ，晶體結(jié)構(gòu)為立方晶系螢石型（ＣａＦ２）結(jié)構(gòu)。??如圖１．３所示，在Ｃｅ０２的晶胞結(jié)構(gòu)中含有８配位的Ｃｅ４＋和４配位的０２－?［２３］。其??中Ｃｅ４＋以面心立方點陣排列，而０２＿占所有四面體的空位。高溫加熱或者在還原??性氣氛中，Ｃｅ０２晶格氧會缺失，產(chǎn)生氧空穴，并導(dǎo)致部分Ｃｅ４＋陽離子被還原為??Ｃｅ３＋陽離子，而變成部分還原的ＣｅＯｘ（１．５＜ｘ＜２）［２４，?２５］，此ＣｅＯｘ仍然為立方螢??石結(jié)構(gòu)。持續(xù)加熱，立方螢石結(jié)構(gòu)的Ｃｅ０２最終會轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎矫芏逊e的Ｃｅ２０３。??Ａ?Ｃｅ０２?ｕｎｉｔ?ｃｅｌｌ?Ｂ?Ｃｅ０２?（１００）??ｚ?ｔ?ｒ??ｈｏｏ】（Ｄ１Ｇ！?‘?—?＿?—＾?‘０１１！Ｚ?｜０＇Ｔ｜??Ｃ?ＣｅＯ２（１１０）?Ｄ?Ｃｅ０２（１１１）??ｒ?Ｃｅ４，?＃?Ｏｊ＇??圖１．３（八）〇６〇２晶體結(jié)構(gòu)以及印）（１００）、（（：）（１１０）和（〇）（１１１）面的原子結(jié)構(gòu)［２３］。??４??
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Interaction of cobalt with ceria thin films and its influence on supported Au nanoparticles[J]. Wei-Jia Wang,Yan Wang,Qian Xu,Huan-Xin Ju,Tao Wang,Zhi-Jie Tao,Shan-Wei Hu,Jun-Fa Zhu. Chinese Chemical Letters. 2017(08)
[2]Effects of Light Rare Earth on Acidity and Catalytic Performance of HZSM-5 Zeolite for Catalytic Cracking of Butane to Light Olefins[J]. 王曉寧,趙震,徐春明,段愛軍,張莉,姜桂元. Journal of Rare Earths. 2007(03)
本文編號：3141518
【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：131 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
Hz和Nz合成NH，在Fe
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１．２．２?Ｃｅ０２的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)??Ｃｅ０２呈粉末狀，熔點為２４００?°Ｃ，晶體結(jié)構(gòu)為立方晶系螢石型（ＣａＦ２）結(jié)構(gòu)。??如圖１．３所示，在Ｃｅ０２的晶胞結(jié)構(gòu)中含有８配位的Ｃｅ４＋和４配位的０２－?［２３］。其??中Ｃｅ４＋以面心立方點陣排列，而０２＿占所有四面體的空位。高溫加熱或者在還原??性氣氛中，Ｃｅ０２晶格氧會缺失，產(chǎn)生氧空穴，并導(dǎo)致部分Ｃｅ４＋陽離子被還原為??Ｃｅ３＋陽離子，而變成部分還原的ＣｅＯｘ（１．５＜ｘ＜２）［２４，?２５］，此ＣｅＯｘ仍然為立方螢??石結(jié)構(gòu)。持續(xù)加熱，立方螢石結(jié)構(gòu)的Ｃｅ０２最終會轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎矫芏逊e的Ｃｅ２０３。??Ａ?Ｃｅ０２?ｕｎｉｔ?ｃｅｌｌ?Ｂ?Ｃｅ０２?（１００）??ｚ?ｔ?ｒ??ｈｏｏ】（Ｄ１Ｇ！?‘?—?＿?—＾?‘０１１！Ｚ?｜０＇Ｔ｜??Ｃ?ＣｅＯ２（１１０）?Ｄ?Ｃｅ０２（１１１）??ｒ?Ｃｅ４，?＃?Ｏｊ＇??圖１．３（八）〇６〇２晶體結(jié)構(gòu)以及印）（１００）、（（：）（１１０）和（〇）（１１１）面的原子結(jié)構(gòu)［２３］。??４??
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Interaction of cobalt with ceria thin films and its influence on supported Au nanoparticles[J]. Wei-Jia Wang,Yan Wang,Qian Xu,Huan-Xin Ju,Tao Wang,Zhi-Jie Tao,Shan-Wei Hu,Jun-Fa Zhu. Chinese Chemical Letters. 2017(08)
[2]Effects of Light Rare Earth on Acidity and Catalytic Performance of HZSM-5 Zeolite for Catalytic Cracking of Butane to Light Olefins[J]. 王曉寧,趙震,徐春明,段愛軍,張莉,姜桂元. Journal of Rare Earths. 2007(03)
本文編號：3141518
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