阳极氧化铝模板合成介孔CeO2纳米纤维及其光致发光性能

以多孔阳极氧化铝膜(AAO)为模板,将模板的纳米孔洞作为微腔反应器,以聚环氧乙烯醚-聚环氧丙烯醚-聚环氧乙烯醚三嵌段共聚物(P123)为致孔剂、Ce(NO3)3.6H2O为铈源、无水乙醇为溶剂合成前躯体,采用压力诱导的方法将前躯体注入到AAO孔道内,经加热处理后,在模板的纳米孔洞内合成了具有介孔结构的一维CeO2纳米材料。通过SEM、TEM、XRD、EDS和N2吸附-脱附进行表征,结果表明,所合成的介孔CeO2纳米纤维具有介孔结构和较大的比表面积,并考察了其光致发光性能。     

非表面活性剂合成CeO2介孔材料

以非表面活性剂三乙胺(TEA)和聚乙二醇(PEG)为模板剂,合成了具有立方莹石晶相结构的介孔CeO2材料,通过XRD,HRTEM,BET,FTIR和选区电子衍射(SAED)等手段对介孔CeO2进行了表征。考察了模板剂在CeO2介孔结构的形成过程中所起的作用及其对比表面、孔径分布、热稳定性的影响,并对模板剂的作用机制进行了分析。结果表明,三乙胺在CeO2介孔结构的形成中起关键作用,聚乙二醇对介孔结构热稳定性有明显的改善作用,经600℃焙烧3h的样品仍能保持较好的介孔结构,其介孔呈直通型的六方型孔道,比表面积>200m2·g-1,孔分布呈双孔型分布,其中介孔孔径约为5nm左右,微孔孔径在1～2nm之间,介孔占较大比例,并且微孔数量随焙烧温度的升高逐渐减少,直至600℃消失。     

双模板法制备具有介孔孔壁的三维有序大孔二氧化铈及其改善的低温还原性能

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为硬模板,三嵌段共聚物F127、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或聚乙二醇(PEG)为软模板剂(表面活性剂),柠檬酸为络合剂,硝酸铈为金属前驱体,采用双模板法成功地合成出具有介孔孔壁的三维有序大孔(3DOM)结构的立方相CeO2样品CeO2-F127,CeO2-CTAB和CeO2-PEG,...     

SBA-15负载CeO2纳米晶的溶胶-凝胶一步合成

以P123为模板剂, 正硅酸乙酯和硝酸铈为前驱体, 通过溶胶-凝胶路线在酸性条件下合成了SBA-15负载氧化铈(CeO2与SiO2质量比为28.7%)有序介孔材料. 采用热重/差热分析(TGA/DTA)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和氮气吸附等手段对所合成材料进行了表征. 结果表明, 合成的材料具有类似于SBA-15的结构, 孔径、孔容和比表面积分别为38.7 Å, 0.46 cm3/g和570 m2/g. X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线能谱(EDS)和选区电子衍射花样联合表征证实了铈物种以高分散的CeO2纳米晶的形式分布在介孔基体中.     

H_3PW_(12)O_(40)掺杂TiO_2介孔材料的制备及光催化性能

以P123为模板剂,采用溶胶-凝胶的溶剂热合成方法制备了H3PW12O40掺杂TiO2介孔材料H3PW12O40/TiO2.利用紫外可见漫反射吸收光谱(UV-vis/DRS)、X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附和透射电子显微镜(TEM)手段对所制备的材料进行结构表征,罗丹明B(RB)为模型污染物评价其光催化性能.结果表明,所制备的介孔材料具有锐钛矿与板钛矿复合的晶型结构、大的BET比表面积和孔径均匀分布的介孔结构.光催化实验表明,H3PW12O40/TiO2可将罗丹明B完全矿化.     

以葡萄糖、丙烯酰胺和硝酸铈铵为原料制备介孔CeO_2

以葡萄糖、丙烯酰胺和硝酸铈铵为原料, 采用水热法制备出大比表面的介孔CeO2. 研究了铈离子价态、原料组成、 水热处理温度和时间以及原料的加入方式等条件对样品性能的影响, 并运用XRD, FT-IR, N2吸脱附和TG-DTG等手段对样品进行了表征. 结果表明, 铈离子价态由三价到四价可使介孔CeO2的比表面有较大的增加. 单独采用葡萄糖(或丙烯酰胺)和硝酸铈铵为原料所制样品的比表面较小, 而当原料组成为葡萄糖、丙烯酰胺和硝酸铈铵时可制得比表面较大的介孔CeO2, 水热处理时间和原料的加入方式对介孔CeO2的性能有一定的影响, 150 ℃水热处理2 d可获得比表面为162 m2 · g-1 的介孔CeO2.     

TiO2-CeO2介孔复合氧化物的合成及应用

以氯化十六烷基吡啶(C16PyCl)为模板剂, 在室温、中性条件下合成了TiO2-CeO2介孔复合氧化物, 分别用红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射(XRD)和BET 比表面测定等技术对介孔TiO2的结构、晶相和比表面积进行了表征. 结果表明, Ce4+的引入能稳定介孔结构. 负载活性组分Ru 后, Ru 颗粒与介孔复合载体发生相互作用, 尽管可能会部分堵塞孔道, 但对于甲醇分解为CO 和H2, Ru/m-TiO2-CeO2的催化活性依然远高于Ru/m-TiO2. Ru 和CeO2之间的相互作用对甲醇分解反应表现出协同效应.     

孔径可调的介孔SiO2自支持薄膜的溶剂挥发诱导自组装合成与表征

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂, 正硅酸乙酯为硅源, 在弱酸性条件下利用溶剂挥发诱导自组装(EISA)合成出具有介孔结构的二氧化硅薄膜. 通过控制EISA过程中溶剂挥发的环境, 可在1.4~3.1 nm的范围内调节介孔结构的孔径. 实验表明, 较快的溶剂挥发速率有助于较大孔径的介孔结构生成. 用该方法合成的介孔薄膜具有蠕虫状孔道结构和良好的孔径均一性. 在外观上, 该薄膜具有均匀、透明和无缺陷等特点, 可以自支撑, 并且具有一定的韧性.     

具有介孔孔壁的三维有序大孔 Ce0.6Zr0.4O2固溶体的合成与表征

以有序密堆积的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)单分散微球为大孔模板剂、以三嵌段共聚物EO20PO70EO20(P123)为介孔模板剂、以硝酸亚铈和硝酸氧锆为金属源,采用溶剂挥发自组织法首次合成了具有介孔孔壁的三维有序大孔结构的Ce0.6Zr0.4O2固溶体,并利用XRD,TEM/SAED,N2吸附-脱附等技术表征了所合成的铈锫固溶体的物理性质.结果表明,经500℃灼烧所制得的Ce0.6Zr0.4O2固溶体为多晶单相立方结构,具有三维有序大孔结构,其大孔直径为50～200mm.壁厚为10～40nm,大孔孔壁具有孔径为3～4 nm的蠕虫状介孔结构.     

两种形貌的介孔SiO2对纤维素内切酶吸附性能的研究

以EDTA2-、SO42-作为反离子分别合成了具有管状和圆盘状结构的介孔SiO2,并测定了2种介孔SiO2焙烧至不同温度时的表面积、孔体积参数,及其等电点;通过752分光光度计在550nm处测定纤维素内切酶的吸光度,研究了2种形貌的介孔SiO2对纤维素内切酶的吸附性能,同时测定了固定酶的活性。结果表明,管状和圆盘状结构的介孔SiO2对纤维素内切酶的吸附等温线分别为Ⅱ和Ⅰ型;介孔SiO2焙烧至700℃时,两者皆为Ⅱ型;至850℃时,前者转化为Ⅰ型,而后者转化为Ⅴ型。吸附等温线类型与介孔SiO2的结构、等电点以及酶分子尺寸与介孔尺寸的相匹配有关。酶经过介孔SiO2吸附固定后,稳定性明显提高;其中,管状结构的介孔SiO2对酶具有最大的负载量,但固定酶的活性却较低。     

介孔交联蒙脱土固体酸催化剂的结构与性能

采用溶胶凝胶法制备介孔钛交联蒙脱土，再采用SO₄^2-和CeO₂进行两次改性，然后以之为载体，制备铜基交联蒙脱土介孔固体酸催化剂。 催化剂的结构通过BET、XRD、TPR、Py-IR、FTIR、XPS和SEM等手段进行表征，并研究了它们在富氧条件下对丙烯选择还原NO的催化性能。结果表明，钛交联剂能很好地撑开蒙脱土的土层，形成良好的介孔结构，其孔径分布集中在3～7 nm，并且使制得的交联蒙脱土载体的比表面积明显增大；SO₄     

二氧化铈纳米球的合成

使用尿素水热法合成了均匀的二氧化铈球型纳米材料.纳米球是由纳米层以及纳米颗粒所构成的核壳结构,其平均粒径为320nm,同时表面主要暴露{111}晶面.尿素水解所产生的氨气分子为纳米球状结构的形成提供了模板,而生成的碳酸根与氢氧根离子作为铈离子的沉淀剂.使用氢气程序升温还原技术表征了氧化铈纳米球材料的氧化还原能力,同时以一氧化碳氧化为探针反应研究了其催化性能.     

CeO2@Au核壳结构纳米粒子的合成与性质研究

采用沉淀法制备了球形CeO2纳米粒子,将其作为核粒子溶液,然后向其中滴加四氯合金酸溶液,在CeO2胶体表面利用柠檬酸钠还原[AuCl4]-离子,得到了CeO2@Au核壳结构纳米粒子。TEM分析表明,CeO2纳米粒子分散效果好,粒径为5 nm;CeO2@Au核壳粒子为球形,无团聚,平均粒径为15 nm。XRD分析表明,CeO2@Au核壳粒子为晶型结构,属于立方晶系,CeO2空间群为O5H-FM3M,Au的空间群为Fm-3m。UV-vis分析发现,CeO2@Au核壳粒子在300和520 nm处呈现出两个比较强的吸收峰,分别对应于CeO2胶体溶液的吸收峰和金粒子的表面等离子共振吸收峰。EDS分析了核壳结构CeO2@Au纳米粒子中存在Ce,O和Au 3种元素。XPS分析表明,Ce3d3/2和Au4f电子结合能与标准结合能相比发生了变化,说明CeO2与Au之间存在着相互作用。     

一步制备高比表面积介孔Co3O4-CeO2及其表征

以有序介孔二氧化硅KIT-6为硬模板,硝酸钴、硝酸铈为金属源,分别在真空辅助条件和普通搅拌条件下制备了介孔CoCeOx复合氧化物。采用XRD、SEM、TEM、N2吸脱附等技术表征了复合氧化物的物化性质,并评价其氧化甲苯的性能。结果表明,在真空辅助和搅拌条件下制备的CoCeOx氧化物是由Co3O4和CeO2组成的介孔Co3O4-CeO2复合氧化物,其比表面积分别为141和89 m^2·g^-1,平均孔径分别为8.7和9.6 nm。真空辅助纳米复制过程有利于金属盐的前驱体充分填充到模板的孔隙中,去除模板后,可以得到有序的介孔复合金属氧化物。所制备介孔钴铈复合氧化物具有孔道有序性好、比表面积大的特点,在挥发性有机化合物的氧化去除方面具有一定的应用前景。     

Pt/CeO2/SBA-15催化剂上Pt-CeO2接触界面的相互作用

通过沉积沉淀法(Deposition precipitation, DP)将CeO2纳米粒子高度分散在SBA-15分子筛上, 进一步采用浸渍法负载Pt后制备了 Pt/CeO2/SBA-DP催化剂. 紫外-可见漫反射光谱分析表明, 在Pt/CeO2/SBA-DP催化剂上可以形成更多的Pt-CeO2接触界面, 有利于从CeO2到Pt的电子转移过程. CO程序升温还原(CO-TPR)测试证实, Pt/CeO2/SBA-DP催化剂上CeO2表面氧物种具有较高的还原能力.     

铈和镧改性γ-Al2O3担载Pd催化剂的结构效应

分别以镧-铈、铈-镧顺序浸渍和镧铈共浸渍的方式在γ-Al2O3载体上引入助剂La2O3和CeO2，然后担载Pd制备了一系列催化剂.以甲醇分解为探针反应，采用XRD、EXAFS和XPS对催化剂的体相和表面结构进行表征，用BET法测定比表面积，并进行了吸附态CO的FTIR研究.结果表明,La2O3容易进入CeO2的晶格中，促进了CeO2在γ-Al2O3上的分散.但不同的La2O3、CeO2加入方式对活性组分Pd在改性载体上的分散度、优势暴露面及其与CeO2之间的相互作用产生不同的影响.关联甲醇分解性能测试结果说明,Pd在载体上的高度分散以及Pd和CeO2之间通过界面产生的强相互作用是催化剂具有高活性的关键.