不同铝源与铈锆复合的性能及机制

制备了CZ及CZ/AL,CZ/AS与CZ/AM(铈锆固溶体与氧化铝的复合氧化物),通过X射线衍射(XRD)、比表面(BET)、储放氧(OSC)和透射电镜(TEM)等手段对样品的晶相结构、比表面、储氧性能及微观结构等进行表征。结果表明:CZ/AL及CZ/AS都可形成单一稳定的立方晶型结构,氧化铝的掺杂可提高铈锆固溶体的比表面及耐高温稳定性,其中CZ/AS的比表面最高,CZ/AL储氧性能最大。此外,其复合机理表明,Al2O3与铈锆固溶体在纳米级别上的化学复合与纯粹的机械混合相比,前者具有更加稳定的晶型结构、更大的比表面和更好的储氧性能。     

大比表面积铈锆氧化物固溶体的制备

采用共沉淀法制备铈、锆氧化物固溶体.发现以适当配比的(NH4)HCO3和NH3*H2O混合溶液作为沉淀剂,同时控制沉淀过成中的反应条件,所得到的沉淀在较低的温度(400 ℃)下焙烧即可形成铈、锆氧化物固溶体.该固溶体具有较大的比表面积和高的储氧能力.形成沉淀后添加适量表面活性剂,可进一步提高产品的比表面积而对其还原行为和储氧性能几乎无影响.对制得的氧化物以X-射线衍射、程序升温还原、氧的脉冲滴定和液氮物理吸附等方法进行了表征.     

铋杂对Ce-Zr固溶体储氧性能稳定性的影响

以Ce(NO3)3·6H2O,ZrO(NO3)2·2H2O和Bi(NO3)3·5H2O为原料,氨水为沉淀剂,双氧水为氧化剂,在pH值为9.5～10.5条件下,采用氧化共沉淀法制备了不同比例组成的复合氧化物Ce1-x-yZrxBiyOσ.通过XRD,BET和Raman表征可知,该法制备的样品550 ℃焙烧后均可形成固溶体,当x0.15,y0.2时,高温焙烧后易分相.H2-TPR和CO脉冲测试结果显示Ce0.65Zr0.15Bi0.2Oσ较易被还原,且1050℃焙烧4 h后储氧量仍可达625 μmol·(g cat)-1,这是由于Bi3+取代了Ce0.65Zr0.15Bi0.2Oσ中部分Ce4+和Zr4+形成氧空位,增强了体相晶格氧的移动性,从而使Ce0.65Zr0.15Bi0.2Oσ固溶体中的Ce4+和Bi3+同时被还原.     

烟草模板制备掺杂过渡金属铈锆固溶体及其催化氧化CO性能研究

以烟梗丝、烟叶片和烟梗条等材料为模板掺杂过渡金属合成了一系列铈锆固溶体材料.对合成的材料进行了扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附、程序升温还原(H2-TPR)、X-射线衍射法(XRD)、储氧量(OSC)、X-射线光电子能谱(XPS)等表征.对铈锆固溶体材料进行CO氧化活性评价,结果表明不同烟草模板制备的铈锆固溶体性能不同.以烟叶片为模板制备的掺铜铈锆固溶体具有极高的储氧量,高达2961μmol/g,但该材料催化氧化CO的活性并非最强.以烟梗丝为模板制备的掺铜铈锆固溶体在铈锆比为45∶45∶10时,对CO氧化有着很好的催化活性,起燃活性温度(T50)为91℃.     

铽改性铈锆固溶体

铽改性铈锆固溶体;Ce0.6Zr0.4-xTbxO2-y固溶体;三效催化剂;储氧材料;共沉淀法;溶胶-凝胶法     

铈锆固溶体制备方法的研究进展

铈锆固溶体具有优良的储释氧性能,在三效汽车尾气净化催化剂中起着重要作用,而铈锫固溶体的制备方法与其物化性质又有着密切联系.综述了近几年来国内外铈锆固溶体的制备方法(包括共沉淀法、模板剂法、溶胶-凝胶法、微乳液法等).讨论了晶相结构、比表面积、热稳定性等对固溶体储释氧性能的影响,通过分析固溶体的程序升温还原(TPR)谱图,解释了不同制备方法对所得铈锆固溶体氧化-还原能力的差异.结合文献结果,可以认为寻找工艺简单、性能稳定、重复性好的可控制备方法将是此类材料得到大规模应用的努力方向.     

锰掺杂对铈锆复合氧化物储氧性能的影响

利用溶胶凝胶法制备了CeO2-ZrO2-MnOx复合氧化物，通过CO脉冲和CO-O2循环脉冲测试分别考察样品的完全储氧能力和动态储氧能力。掺杂方法使氧化锰和氧化铈在体相和表面均产生强相互作用。只有少部分Mn离子进入了CeO2晶体形成固溶体，其余以Mn3O4的形式弥散分布在表面。材料的储氧能力受到Mn掺杂量和Mn在CeO2晶格中的固溶度两个因素影响。当测试脉冲频率较低时，储氧能力主要取决于材料中可以储放氧成分的相对含量；而当脉冲频率较高时，材料中影响晶格氧迁移速度的缺陷浓度则成为影响OSC性能的主要因素。     

制备方法对钯-铈锆固溶体催化剂的结构与性能的影响

采用溶胶凝胶法制备了Pd掺杂型铈锆固溶体粉末.XRD和XPS分析结果表明,有部分Pd进入了固溶体的晶格,主要以PdO和PdO2的形态存在;900 ℃ 50 h的老化条件并没有使Pd和Ce的价态发生明显的变化;其催化性能主要取决于氧空位的数量和活性,与Pd负载型铈锆催化剂相比,表现出较好的热稳定性能.     

氧化共沉淀法制备纳米级铈锆固溶体

采用改进的氧化共沉淀法制备了Ce0.5Zr0.5O2固溶体, 利用XRD和BET测定了其结构和比表面积. 采用H2的程序升温还原(TPR)研究铈锆固溶体的还原特性, 以考察它的低温还原特性. 改进的氧化共沉淀法制备的铈锆固溶体在550 ℃可形成立方相固溶体, 具有较大的比表面积和较小的晶粒度, 同时还具有良好的低温还原特性和较高的热稳定性, 经900 ℃焙烧6 h后比表面积达到34.37 m2*g-1.     

铈锆固溶体对摩托车尾气净化催化剂性能的影响

对3种铈锆粉CLZ,CHZ及CZA进行了XRD,BET表征,考察了CLZ,CHZ及CZA对催化剂性能的影响。XRD结果表明,CLZ能形成单一稳定的晶相结构,CHZ高温老化后分相,CZA不能形成稳定的晶相结构;BET结果表明,CLZ具有较好的热稳定性。活性测试结果表明,CLZ具有较好的热老化性能。实车测试结果表明,CLZ制备的催化剂能满足国Ⅲ排放要求。     

Ti-Zr-V-Cr-Ni固溶体贮氢合金电极的制备和电化学性能

根据工作环境的要求,镍-金属氢化物电池不仅要满足电源在室温时的工作需要,还应满足在不同工作条件下的需求,如高温、低温等,这就需要电极在较宽的温度范围内具有优异的性能。改性的AB5合金电极在343K时的放电容量能达到265mAh·g-1左右(截止电压为0.5V,相对于Hg/HgO参比电极)[     

合成方法对纳米Ce-Zr-Al高温稳定性及储氧性能的影响

采用柠檬酸溶胶凝胶、溶胶辅助共沉淀和溶胶共沉淀3种方法合成了不同Al掺杂的纳米CexZr1-xO2与Al2O3的复合体Ce-Zr-Al.用XRD、BET和H2-TPR表征了纳米Ce-Zr-Al复合体的抗烧结性与储氧性能,与未掺杂的铈锆固溶体相比,Al掺杂的纳米铈锆复合体的抗烧结性与储氧性能均有显著改善,柠檬酸溶胶凝胶法的最佳掺杂量为5倍Al(Al与CexZr1-xO2摩尔比),溶胶辅助共沉淀法最佳掺杂量为10倍Al,溶胶共沉淀法最佳掺杂量为5倍Al,其中,柠檬酸溶胶凝胶法合成的Ce-Zr-Al纳米复合物储氧量最高,为717.5 μmol/g-CeO2,占理论储氧量(即储氧效率)的49.3％.     

BST和BZT系列固溶体的均相沉淀法合成及表征

采用均相沉淀法, 在低温(90 ℃)、低pH值(8～9)、短时间(3～3.5 h)条件下成功地合成了系列Ba_1－xSr_xTiO₃ (BST)和BaZr_xTi_1－xO₃ (BZT)固溶体. 通过XRD、化学分析法、SEM和AFM等手段表征了固溶体的结构、组成和形貌. 结果表明: BST, BZT的晶胞常数随组成呈线性关系, 符合Vegard定律, 该系列固溶体为完全互溶固溶体, 且目标产物组成精确, 颗粒为球形, 分布均匀. 初步讨论了复合矿化剂的均相化作用及羟基释放作用、分散剂对BST, BZT晶粒的聚集生长及分散机理.     

Investigation of s, p, d-element Niobates and Their Solid Solution Formation Processes by Thermal Analysis

The binary and ternary systems M'O(M'CO₃)-Nb₂O₅ and M'O(M'CO₃)-MO-Nb₂O₅, where M'=Ca,Sr and Ba and M=Cu, Ni, Cd, Zn and Pb, were investigated by means of thermal analysis in the temperature range 20–1500°C. The boundaries of stability of the solid solutions Sr_2−xMe_xNb₂O₇,Sr_2−xM_xNb₂O₇, Sr_4−xM_xNb₂O₉ and Sr_6−xM_xNb₂O₁₁ were determined by means of X-ray diffraction, and IR and Raman spectroscopy. The possibility of prognostication of the phase fields of stable solid solutions by calculation from the diagrams of the ‘comparative electronegativity of atoms vs. tolerance factor’ was demonstrated. The kinetic parameters of the interactions in theSrCO₃+MO+Nb₂O₅ powder mixtures were established. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

CexTh1-xO2固溶体的制备和表征

采用柠檬酸法制备了CexTh1-xO2固溶体, 并对固溶体的结构和还原性能进行了表征. 结果表明, 在焙烧过程ThO2和CeO2很容易相互形成立方相的CexTh1-xO2固溶体. 随着Th含量的增加, CexTh1-xO2固溶体的晶胞参数变大. 当形成固溶体时, 经过高温焙烧后固溶体的晶粒明显小于单组分的CeO2和ThO2, 其中Ce0.5Th0.5O2的晶粒最小, 表明CexTh1-xO2固溶体的形成提高了催化剂的抗烧结. Raman光谱表明复合氧化物能促进氧缺位的形成. CexTh1-xO2固溶体的程序升温还原结果表明, 样品有2个还原峰 (α和β), α峰归属为表面Ce4 的还原; β峰归属为体相CeO2的还原. 固溶体的形成使得还原温度降低, 促进CeO2的还原.     

低温燃烧合成Ce0.8Y0.2O1.9固溶体及烧结性能的研究

以硝酸盐做氧化剂,柠檬酸为燃料,采用低温燃烧法制备纳米级超细Ce0.8Y0.2O1.9 (YDC)固溶体.利用TG-DSC,XRD,SEM,FT-IR和BET等手段对凝胶前驱体的热分解行为、相转化过程和YDC粉体的性能进行表征.TG-DSC结果表明,柠檬酸-硝酸盐干凝胶的点火温度约为263.3℃;经XRD测试,粉体经600℃焙烧即形成了单相立方萤石型结构的固溶体,晶粒度为16 ～23nm.柠檬酸与硝酸盐摩尔比(CA/N)对粉体的微观形貌、比表面积和烧结活性有显著影响.当CA/N为1.5∶1时,粉体粒子间仅有微弱的软团聚,将素坯在1400℃烧结2h,得到相对密度为95.6％,平均粒径约为0.7 μm的陶瓷烧结体.     

白钨矿结构物相含稀土异价固溶体的形成规律

运用原子参数-支持向量机算法(SupportVectorMachine,SVM)和熔盐相图智能数据库技术,研究了白钨矿型钼酸盐、钨酸盐和含稀土钼酸盐、钨酸盐形成异价固溶体的条件,建立了碱金属-稀土钼酸盐和钨酸盐的晶型以及这些化合物与稀土钼酸盐或钨酸盐形成连续固溶体的判据,并求得这类化合物的晶胞参数的计算式。计算表明:各组分元素的离子半径和电负性是影响固溶体形成、晶型和晶胞参数的主要因素。根据本文所得经验式估计TlPr(MoO4)2-Pr2(MoO4)3系固溶体情况与实测结果一致。     

作为电极添加剂的阳离子聚电解质的合成及性能的研究

选择Ce(SO4)2·4H2O与H2NCSNH为引发体系,控制反应温度为40℃,反应时间为6 h等工艺条件,成功合成了一种新的质子交换膜燃料电池电极添加剂-阳离子聚电解质P(AM-DMDAAC),其分子量在0.8×104～1.3×104范围内.通过测试阳离子聚电解质的电导率和研究循环伏安、热失重实验;结果发现,阳离子聚电解质P(AM-DMDAAC)有良好的电化学性能和热稳定性.     

Ce-Zr-O固溶体的制备和表征

采用硝酸盐直接分解法、共沉淀法、苹果酸溶胶 凝胶法和柠檬酸溶胶 凝胶法制备了Ce Zr O复合氧化物并进行了表征。溶胶 凝胶法制得的Ce Zr O为立方的Ce0 .5Zr0 .5O2 复合氧化物 (其中少量具有立方性质的t″相 ) ,而直接分解和共沉淀法制得的是由立方Ce0 .8Zr0 .2 O2 和四方Ce0 .2 Zr0 .8O2 固溶体组成的复合氧化物。不同制备方法制得的样品由于物相组成不同 ,还原性能也有较大差别。差热分析和X射线衍射分析结果表明 ,凝胶在燃烧的同时生成了Ce0 .5Zr0 .5O2 固溶体。