一、Effect of Preparation Method on Surface Area and Crystalline Form of CeO_2-ZrO_2 Solid Solution（论文文献综述）
王威威[1]（2020）在《铜铈锆催化剂在二氧化碳加氢合成甲醇反应中的催化性能与反应机理的研究》文中研究表明二氧化碳（CO2）加氢转化为燃料甲醇（CH3OH）是一种非常具有潜力的研究方向,不仅可以解决CO2过量排放问题,还可以减少化石资源的消耗。传统CuO-ZnO-Al2O3催化剂能够在高温（（?）300℃）、高压（（?）5 MPa）下催化CO2加氢合成甲醇,但存在CO2活化能力较弱、甲醇选择性偏低、氧化物表面负载的铜物种稳定性较差等问题,因此开发高效、稳定的新型铜基催化剂成为了目前国内外研究的热点。铈锆固溶体具有丰富的酸碱性位点、良好的稳定性、优异的氧化还原性、可与活性组分形成强相互作用。因此本论文以铈锆固溶体为载体,合成铜铈锆催化剂,通过调控载体内在特性和铜物种的配位环境、表面结构来提高CO2加氢生成甲醇性能。系统考察铜铈锆催化剂合成方法对催化剂结构及性能的影响;重点研究铜铈锆催化剂上铜物种种类、载体性质对CO2加氢合成甲醇反应性能影响;利用原位高压红外技术探究CO2加氢合成甲醇反应路径,加深铜铈锆催化剂对CO2加氢还原形成甲醇机理的认识。具体研究结果如下:（1）采用不同合成方法（尿素水热合成法、Na2CO3共沉淀法、草酸凝胶法）制备铜铈锆催化剂,考察合成方法对催化剂结构及其催化CO2加氢合成甲醇性能的影响。研究结果显示,草酸凝胶法利于铜物种的分散和还原以及铈锆表面羟基的生成,有效提高了催化剂对H2和CO2的吸附能力,表现出最佳的CO2加氢生成甲醇的催化性能。草酸凝胶法制备的铜铈锆催化剂在反应温度200-300℃下,CO2转化率为5.4%-15.6%,甲醇选择性为97.8%-40.6%,且连续运行90 h催化剂性能依然保持不变。（2）采用草酸凝胶法合成铜铈锆催化剂,研究铜含量及煅烧温度对铈锆上铜物种的结构、性质和催化性能的影响。研究结果显示,铜铈锆催化剂上存在表面铜物种和掺杂到铈锆中的铜物种（Cu-Ce-Zr固溶体）。调控铜含量和煅烧温度（Tcalc）均可有效调控表面铜物种的分散度、颗粒尺寸和Cu-Ce-Zr固溶体含量,优化得到的条件为Tcalc=450℃和铜含量为35 wt%。据此制备的催化剂在P=3 MPa,GHSV=10000 h-1,T=280℃反应条件下实现CO2转化率（XCO2）达到13.2%和甲醇选择性（SCH3OH）为71.8%。其催化性能明显高于传统CuO-ZnO-Al2O3催化剂（XCO2=9.8%,SCH3OH=40.2%）。该催化剂的活化能、转化频率（TOF,即在单位时间（s）、单个表面积Cu0-活性位上CO2加氢转化的分子数）分别为 Ea=28.5 kJ mol-1,TOFCO2=13.4×10-2s-1。（3）合成不同载体（CeO2、ZrO2、Ce1-xZrxO2）负载的铜催化剂,考察载体对CO2和H2吸附和活化性能的影响。研究结果显示,CuO/CeO2含有更多氧空位,加氢后形成HCOO*中间物种,有利于甲醇的生成。而CuO/ZrO2催化剂表面的羟基浓度更高,加氢后形成*OOH中间物种,易分解生成CO。在280℃温度下,CuO/CeO2和CuO/ZrO2对甲醇选择性分别为73.5%和31.1%,CO选择性分别为17.4%和65.4%。CuO/Ce1-xZrxO2催化剂上的CO2和H2吸附及中间物种转化能力与Zr/Ce 比例有关。Ce1-xZrxO2（x=0.2,0.4,0.6,0.8）负载的铜基催化剂相对单氧化物负载的铜基催化剂,表面形成的中间物种种类和浓度都明显增加,其中x=0.6催化剂上甲醇收率（T=280℃）分别是CuO/CeO2和CuO/ZrO2的1.3倍及2.5倍。研究同时发现,富锆催化剂CuO/Ce1-xZrxO2（x=0.6和0.8）具有更高铜分散度及更丰富氧空位,显着提高了 H2和CO2吸附能力,中间物种易加氢转化生成甲醇。富铈催化剂CuO/Ce1-xZrxO2（x=0.2和0.4）反应初期中间物种易积累,但难加氢转化。富锆（x=0.6和0.8）催化剂的CH3OH收率（6.41%-9.47%）明显高于富铈（x=0.2和0.4）催化剂（2.26%-4.14%）。（4）利用原位高压漫反射红外技术,研究铜铈锆催化剂上CO2加氢合成甲醇的反应活性位点和反应路径。研究结果显示,铜铈锆催化剂上CO2加氢合成甲醇为双活性位点反应机制,遵循甲酸盐路径。还原后表面铜物种是H2吸附解离的活性中心,铈锆固溶体载体是CO2吸附和活化的活性中心。Cu2+进入到铈锆晶格中形成Cu-Ce-Zr固溶体,促进载体上氧空位生成,提高CO2的吸附能力。m-HCOO*与bi-HCOO*均是CO2加氢生成CH3OH的中间物种。可能的反应路径为 m-HCOO*→b-*OCH3→CH3OH 和 bi-HCOO*→t-*OCH3→CH3OH。m-HCOO*需历经积累和消耗两个过程,其中m-HCOO*积累过程较为缓慢。
周格格[2]（2020）在《氧化铈锆固溶体稳定性及储氧性能第一原理理论研究》文中认为自2009年起我国已经成为世界第一大汽车产销国,汽车尾气排放已是造成空气污染的重要来源之一。目前汽车工业普遍采用三效催化剂对汽车尾气进行净化。氧化铈因能快速地进行氧化还原循环而被认为具有良好的储放氧能力,在三效催化剂中起着重要的作用。然而纯二氧化铈热稳定性及低温储放氧能力均较差,因此通常采用氧化锆掺杂来改善其热稳定性,同时提高该材料的储放氧能力。氧化锆的加入,大大改善了纯氧化铈低温储放氧性能,但也引起相分离和偏析的问题。实验中观察到铈锆催化材料在600～900℃比表面积及储放氧能力急剧下降。因此如何在维持铈锆材料的优良催化性能的前提下保持其均匀性和稳定性,是一个亟待解决的问题。基于这样的研究背景,本课题围绕利用双掺杂元素改善铈锆固溶体中锆偏聚、铈锆材料热稳定性与锆偏聚程度的表征与量化、铈基材料储放氧过程中铈价态变化机理等问题展开研究,通过第一原理计算及第一原理分子动力学模拟计算,获得如下主要结果:（1）提出一种新的解决铈锆固溶体中锆偏聚的方法,即向体系中加入第二种掺杂元素M,利用M和Zr之间吸引力增加锆扩散难度,减缓和改善氧化结和氧化铈的相分离。以掺杂体系形成能、M-Zr原子团耦合能、氧空位形成能作为筛选标准,对多种不同元素M（M=Al、Cr、Mn、Co、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Cd、Gd、Th）分别掺杂纯氧化铈以及铈锆固溶体后的结构进行了第一原理计算。通过对比单掺杂与双掺杂体系形成能,发现所有双掺杂体系均比单掺杂体系形成能更低。形成能越低说明元素越容易掺杂进入材料体系中,在实际实验中可实现的掺杂浓度越高。根据M-Zr原子团耦合能计算结果,发现掺杂元素 M（M=Cr、Al、Mn、Co、Mo、Pd、Tc、Rh、Cd）与 Zr 之间呈现相互吸引的状态,耦合能越负,吸引力越强,越有助于改善Zr偏聚;氧空位形成能计算结果显示 M（M=Al、Cr、Mn、Co、Tc、Ru、Rh、Pd、Cd、Gd）对应的双掺杂体系氧空位形成能比纯氧化铈、铈锆固溶体大幅下降,说明双掺杂体系储放氧能力增强;综合上述计算结果及筛选标准,筛选出掺杂元素M（M=Cr、Al、Mn、Co、Pd、Tc、Rh）可以帮助改善锆偏聚情况并同时提高材料储放氧能力。（2）为了描述并量化Zr偏析,建立不同表面的真空层结构,进行一系列不同温度下的第一原理分子动力学模拟计算,并提出了可表征铈锆固溶体表面结构变化的两个参数,即热变形率和相分离率。通过统计所有结构中原子的热变形率,发现越靠近真空的原子层热变形率越大,这意味着表面层结构在高温下会坍塌,造成比表面积减小;通过拟合热变形率与温度的关系曲线图,发现所有体系在1100K左右曲线出现拐点,热变形率急剧上升。该计算结果所预测的拐点温度与实验结果相吻合。这也验证了热变形率和相分离率两个参数的合理性。（3）建立混合价态模型,以铈原子近邻位置氧空位形成能为参量,探讨了铈原子的价态变化与氧空位的关系。计算结果表明氧空位的形成,会引发铈原子的价态变化。然而一个氧空位的形成,并不足以产生两个三价铈离子。Bader电荷分析显示Ce3+和Ce4+之间电荷差只有0.4个电子,而不是1个电子。铈原子的价态变化是通过调整离子键与共价键比例来实现的。
石志盛[3]（2019）在《Cu基、In2O3基催化剂的制备及其CO2加氢制甲醇性能研究》文中研究表明将二氧化碳（CO2）这一自然界中广泛存在的碳资源转化为高附加值产品,不仅可以减少温室气体的排放,而且能够缓解对化石燃料的过度依赖,具有重要的意义。在已开发的CO2转化工艺中,利用可再生能源制得的氢气进行CO2催化加氢制甲醇,不仅能够大规模利用CO2,而且可以得到重要的有机化工原料甲醇。该过程实现了碳的绿色循环利用,是一个重要的研究课题,其技术核心是开发高效稳定的CO2加氢制甲醇催化剂。本论文设计并制备了Cu基、In2O3基CO2加氢催化剂,并且结合不同表征手段研究了催化剂物理化学性质与催化性能之间的关系,探讨了反应机理。主要内容和结果如下:采用水热/溶剂热法,控制溶剂种类和组成,制备了不同晶型的In2O3催化剂,考察In2O3晶型对催化剂物理化学性质和催化性能的影响等。结果表明,立方和六方相混合后,不仅促进了In2O3表面氧空位的形成,同时提高了中等强度CO2吸附量。因此,混合相In2O3催化剂具有更好的催化性能。此外,提出了In2O3催化剂上CO2加氢制甲醇反应的单活性位催化机理。控制还原温度,制备了不同性质的Cu-In金属间化合物催化剂,研究CuO-In2O3的还原行为及其对催化性能的影响等。结果表明,Cu11In9金属间化合物的形成能够调节金属Cu的电子结构,进而提高H2吸附强度;Cu11In9和In2O3之间形成界面,表明Cu11In9与In2O3之间存在紧密的相互作用,显着影响CO2吸附强度。H2吸附容量不是影响CH3OH时空收率的主要因素,而CH3OH时空收率与CO2吸附容量成正相关关系。350 oC还原所得催化剂拥有中等H2吸附能力、优异CO2吸附性能、大量Cu11In9-In2O3界面反应位,因此表现出高催化活性。此外,提出了Cu-In金属间化合物上CO2加氢制甲醇的双活性位界面催化机理。控制金属组分含量,制备了不同性质的Cu-In金属间化合物催化剂,研究金属组成对Cu-In金属间化合物形成以及催化性能的影响等。结果表明,催化剂物相随Cu:In摩尔比的变化而显着变化,但仅出现了Cu11In9和Cu7In3两种金属间化合物。此外,Cu-In金属间化合物与In2O3之间的协同作用显着影响催化活性。当Cu:In比为1:2时,催化剂组分为Cu11In9-In2O3,Cu和In2O3含量适中,拥有最优的Cu-In和In2O3之间的协同作用,因此具有最高金属Cu分散度、活性表面积、In2O3表面氧空位含量和CO2吸附容量,进而表现出最佳的催化性能。在上述研究基础上,设计合成了一种独特核壳结构的Cu-In金属间化合物CuIn@SiO2催化剂,研究Cu和In之间的相互作用以及Cu-In金属与In2O3之间的界面反应位,考察核壳Cu-In金属间化合物催化剂的抗烧结性能等。结果表明,Cu和In结合形成了Cu2In金属间化合物。Cu和In之间强的相互作用促进了Cu-In双金属体系催化剂的还原和氧空位的形成。而且,Cu2In和In2O3之间的界面位在CO2活化和加氢过程中发挥了重要作用。CuIn@SiO2拥有大比表面积、小金属颗粒尺寸和高金属分散度,因此产生了更多的界面反应位,进而获得了最高CH3OH时空收率。此外,核壳结构赋予了金属活性相良好的抗烧结性能。除In2O3和Cu-In金属间化合物外,本论文还研究了两类新型Cu基催化剂。采用一步共沉淀法,制备了三元Cu-Ce-Zr复合氧化物催化剂,探究金属氧化物组成对催化剂物理化学性质和催化性能的影响等。结果表明,Zr4+的引入导致Ce3+形成,从而促进了氧空位的产生。同时,Zr4+含量的增加使得净电荷量增加,进而产生了更多的低配位氧原子,因此增加了强碱位数量。CeO2/ZrO2质量比显着影响催化性能,当CeO2/ZrO2比为1:1时,催化剂展现出最佳的催化活性。此外,Cu-Ce-Zr复合金属氧化物上CO2加氢制甲醇符合双活性位界面催化机理。采用沉积-沉淀法,制备了TiO2纳米管（TNTs）负载CuO-ZnO-CeO2催化剂,考察TNTs含量对催化剂结构、物理化学性质和催化性能的影响等。结果表明,TNTs的加入对CuO-ZnO-CeO2催化剂有显着的促进作用,不仅提高了CuO的还原能力、金属Cu分散度和活性表面积,而且促进了CO2吸附且增加了强碱位的比例。当TNTs添加量为10 wt.%时,催化剂具有最优的还原能力、高的金属Cu活性表面积、优异的CO2吸附性能和最大的强碱位比例,因而具有最高的CH3OH时空收率。
张晓宇[4]（2019）在《Cu基催化剂在NH3-SCO中催化性能及组分间协同作用的研究》文中研究指明氨气作为一种来源广泛的典型大气污染物,过度排放会对生态环境和人类生存产生严重威胁。氨选择性催化氧化（NH3-SCO）是一种利用催化剂的作用将氨废气转化为无害氮气的新兴技术。因其操作简单,反应条件温和,无二次污染等特点受到广泛关注。铜基复合金属氧化物催化剂由于其在低温区良好的催化活性被认为是一种极具应用潜力的催化剂。但目前复合金属氧化物体系中催化剂的结构与组分间协同作用的关系还不清楚、仍缺乏对协同作用的调控手段来提高催化剂的催化性能,以及协同作用对氨物种氧化历程的影响需进一步探讨。本论文针对上述问题,设计合成Cu-Ce-Zr,CuO@CeO2,Cu2O-CuO组分递减的催化体系,逐步清晰活性组分与助剂、活性组分与活性组分间的协同作用。通过调节协同作用,实现提高催化剂氨氧化活性的目的。结合氨物种的吸附-活化过程和中间态-产物的生成过程,探讨协同作用对氨氧化反应的作用机制。主要研究内容和结果如下:（1）采用不同制备方法分别合成Cu-Ce-Zr-SOL（溶胶凝胶法）,Cu-Ce-Zr-HP（共沉淀法）,Cu-Ce-Zr-IW（湿法浸渍）三元体系催化剂,系统研究CuO活性组分与助剂间协同作用对NH3-SCO的影响。结果表明,Cu-Ce-Zr-SOL催化剂中组分间协同作用促进了最多的高分散CuO和Cu-Ce-Zr固溶体,有利于NH3在Lewis酸性位的吸附和氨物种氧化中间态（NOx）的积累,促进催化活性的提升,NH3在230℃可实现完全转化,N2选择性90%以上。而Cu-Ce-Zr-HP和Cu-Ce-Zr-IW催化剂由于弱的NH3吸附能力、B（?）nsted酸性位的限制以及较少的NOx中间态生成,降低了催化剂的活性。研究中还发现氧物种参与反应的形式与温度有关,低于22O℃时,催化剂中表面氧物种的活性高于气态氧,优先与吸附态氨物种发生反应。而气态氧在高于220℃的温度区间能提高催化剂的氧化能力,同时促进N2的生成。（2）为实现CuO-CeO2两组分间协同作用的可控性,首先采用牺牲模板法将CeO2组分定向且有序地引入CuO表面,并通过对局部水解反应的控制,调节CeO2对CuO的逐渐包裹,最终制备出拥有多孔道结构、清晰CuO-CeO2界面的CuO@CeO2核壳结构催化剂。研究显示,CuO-CeCO2间协同作用是以Cu-O-Ce的形式存在,改变制备条件可有效地控制Cu-O-Ce结构的生成。拥有最多Cu-O-Ce结构的CuO@CeO2-8催化剂表现出最佳催化活性和N2选择性,240℃可将NH3完全转化,N2选择性达到90%以上。通过对CuO@CeO2催化剂中NH3吸附-活化过程的研究得出,Cu-O-Ce结构的形成有利于提升催化剂的NH3吸附能力,并将氨物种氧化成NO中间态,进而促进催化剂内部的SCR（iSCR）反应地进行。（3）采用液相还原法合成Cu2O催化剂应用于NH3-SCO,并探究Cu2O表面重构与催化性能之间的关系。考察Cu2O在氨氧化反应中结构的演变过程可知,预处理温度直接影响Cu2O重构过程,有效地控制CuO层的形成,可获得结构稳定的单组分双活性位Cu2O-CuO混相结构催化剂。通过对Cu2O,CuO间协同作用的调节,促进催化剂的氨氧化性能。研究发现,Cu2O在反应气氛下经过25O℃预处理后得到的Cu2O-250催化剂,其催化活性最佳,可在210℃将NH3完全转化,并具有88%以上N2选择性和较好的抗水性能。（4）结合表面元素分析（XPS）、氨气程序升温（NH3-TPD）、原位漫反射红外（DRIFTs）技术以及密度泛函理论计算（DFT）,系统研究O2和NH3分子在处于不同重构阶段的Cu2O催化剂（Cu2O,Cu2O-CuO,CuO）表面的活化过程。结果发现,Cu2O催化剂表面只存在O2的分子吸附,而Cu2O-CuO混相结构表面对O2分子有强吸附作用的同时可将O2分子解离成O原子,且这种作用强于CuO催化剂。研究还发现Cu2O-CuO催化剂表面会生成稳定的双齿配位硝酸根物种（bi-NOx）,有助于促进低温区间的iSCR反应路径,提高低温活性和N2选择性。而Cu2O与CuO催化剂表面分别形成单齿（mono-NOx）和桥键（bridg-NOx）硝酸根物种,产生大量的NOx副产物,导致N2选择性降低。
夏永康[5]（2019）在《Bi、Sn掺杂Ce基催化剂及其碳烟颗粒催化氧化性能的研究》文中研究说明柴油机内部燃料不完全燃烧产生的碳烟颗粒是雾霾的重要来源之一,其排放控制是当前研究的热点问题之一。当前解决该问题的方法主要是使用柴油机尾气碳烟颗粒捕获装置,但是碳烟颗粒的沉积容易使系统压力升高,在使用一定时间后需额外消耗柴油进行高温燃烧使装置活化再生,装置的可靠性和经济性有待提高。近年来,在柴油机尾气过滤器中涂覆催化剂,可以在相对较低的温度下利用空气催化氧化碳烟颗粒的同时实现柴油机尾气颗粒过滤器的原位再生,吸引了广泛关注。高效催化剂的开发是这项技术实现工业化的亟待解决的核心问题。贵金属催化剂的活性和稳定性都很好,但价格较为昂贵,影响其推广使用。Ce基催化剂在催化氧化反应中具有广泛的应用,但是其活性和稳定性仍然有待提高。本论文针对柴油机尾气碳烟颗粒的在线催化氧化,设计制备了两种不同的金属离子掺杂的Ce基催化剂,并在固定床反应器中测试其反应性能。本论文以NH3·H20作为沉淀剂,利用共沉淀法制备了一系列的CexBi1-xOy和CexSn1-xOy催化剂,利用不同的元素掺杂进入CeO2的晶格内部,再通过调控掺杂元素和Ce的比例,研究掺杂元素对Ce基催化剂的活性和稳定性的影响。并且采用程序升温氧化反应对催化剂的活性和稳定性进行评价,通过XRD、BET、XPS、H2-TPR、C-TPR和Raman表征技术对催化剂进行表征,研究Ce-Bi和Ce-Sn的相互作用和其对催化氧化碳烟颗粒的影响,结果如下:1.CexBi1-kOy催化剂在催化氧化碳烟颗粒上表现出了良好的催化活性。在松散接触条件下,Ce0.5Bi0.5Oy催化剂的T10降低至320℃,碳烟颗粒反应至一半的温度（T50）也降至412℃,这表明CexBi1-xOy催化剂比纯CeO2或者纯Bi2O3样品拥有更加优异的催化性能。同时通过循环稳定性测试其稳定性,发现Ce0.5Bi0.5Oy在经过三次循环稳定性测试后仍然表现出了良好的稳定性。H2-TPR、XRD和Raman表征表明,Bi掺杂进入CeO2的晶格内部形成固溶体,而且Ce与Bi之间发生了强烈的相互作用,使得CexBi1-xOy固溶体的还原温度大大降低;Bi的掺杂使在CeO2晶格内部形成了大量的氧空穴位。XPS和C-TPR表征研究表明CexBi1-xOy催化剂样品含有较多的表面晶格氧,并且其表面晶格氧在高温下不稳定且极易失去溢出到催化剂表面和碳烟颗粒反应。催化剂表面失去晶格氧物种以后会形成大量的氧空穴,吸附大量的氧气以维持反应的持续进行。2.少量Sn的掺杂略微提升了 CeO2催化剂的活性,但是若掺杂Sn的量增加,催化剂的活性便逐渐下降。再利用马弗炉800℃老化10h研究CexSn1-xOy催化剂的稳定性,通过活性评价发现,Sn的掺杂可以显着增强Ce基催化剂的稳定性,这是因为Sn可以进入Ce的晶格内部形成固溶体,掺杂作用稳定了CeO2的结构,抑制了粒径的长大;通过H2-TPR和XPS发现,Ce与Sn之间存在强烈的相互作用,掺杂Sn的CeO2样品老化后比纯CeO2样品老化后表面含有更多吸附态氧物种,这有助于提高催化剂催化氧化碳烟颗粒性能。Ce-Sn的相互作用提高了催化性的活性和稳定性,扩大了催化剂的使用前景。
张家乐[6]（2019）在《甘油蒸汽重整制氢高效镍基催化剂的制备改性研究》文中研究指明氢能具有环境友好、热值高、易储存和应用形式多样等优点而被视为未来最具竞争力的能源载体之一。但目前全球80%以上的氢气生产来自化石能源,寻找利用可再生能源高效低成本制氢的技术途径是当前国际研究热点。利用生物柴油工业中产生的大量甘油副产物制备氢气,是一种有机废弃物资源化利用的有效途径,而目前最具应用前景的甘油蒸汽重整制氢技术中还面临着催化剂寿命不足和缺少研究等问题。对此,本文以廉价镍催化剂为研究对象,进行适用于甘油蒸汽重整制氢的高效镍基催化剂的制备改性研究。首先,以Al2O3和ZrO2为研究载体,并引入助剂（La、Ce和Mg）,对比研究了分步浸渍法制备的Ni/La2O3-Al2O3、Ni/CeO2-Al2O3、Ni/MgO-Al2O3和Ni/CeO2-ZrO2四种催化剂在甘油蒸汽重整气化反应中的催化性能。发现掺杂10wt.%La2O3的Ni/La2O3-Al2O3催化剂具有最高的表面活性组分而展示出最高的催化活性,使5 wt.%甘油在500℃、24 h的蒸汽重整反应中的碳气化效率稳定在约70%,H2产量约为4.2 mol/mol,产气为约70%的H2和约30%的CO2。但Ni/La2O3-Al2O3催化剂的抗积碳性较差。掺杂10 wt.%CeO2的Ni/CeO2-ZrO2催化剂床层展示出最稳定的催化活性及最优良的抗积碳性能,但由于ZrO2载体的比表面积较低,采用浸渍法制备的活性镍晶粒较大（36 nm）,致使催化剂活性不高（碳气化率仅为30%左右）。进而,为改善Ni/La2O3-Al2O3催化剂的抗积碳性能、提高Ni/CeO2-ZrO2催化剂的催化活性,对这两种催化剂进行制备方法的优化改性研究。结果表明,分步浸渍法制备的Ni/La2O3-Al2O3催化剂比共浸渍、溶胶凝胶和共沉淀催化剂样品具有更高的表面活性组分含量而展示出更高效、更稳定的催化活性。溶胶凝胶法制备的Ni/CeO2-ZrO2催化剂组分高度分散,活性Ni晶粒为5-6 nm,Ce和ZrO2形成了固溶体结构,在其作用下:甘油的碳气化效率稳定在90%,为分步浸渍和共沉淀Ni/CeO2-ZrO2催化剂的3-4倍;氢气产量稳定在5.5 mol/mol左右,达到了约79%的理论产氢量。溶胶凝胶法制备的Ni/CeO2-ZrO2催化剂在更高浓度（10wt.%和15 wt.%）的甘油蒸汽重整反应中展示出高效的催化活性及优良的再生活性,催化剂床层也未发生明显失活。为了进一步提高Ni/CeO2-ZrO2催化剂在高浓度甘油物料中的催化活性,提高催化剂的处理量,本文对溶胶凝胶法制备的Ni/CeO2-ZrO2催化剂中的Ce助剂量进行了优化研究。制备的系列催化剂中CeO2/ZrO2质量比分别为0/80、10/70、30/50、50/30和80/0。结果表明,有助剂改性的Ni/CeO2-ZrO2催化剂具有更高的比表面积和镍晶粒分散度。CeO2/ZrO2质量比为30/50的Ni/CeO2-ZrO2催化剂展示出最高的催化活性及活性稳定性,使15 wt.%甘油在500℃蒸汽重整反应中的碳气化效率稳定在70%,氢气产量稳定在4.4 mol/mol,该催化剂也展示出稳定的晶相结构、孔结构和优异的抗积碳性能,具备应用前景。
王振峰[7]（2018）在《氯化物溶液喷雾热解焙烧合成RE/AL复合氧化物的研究》文中研究说明RE/Al复合氧化物多采用共沉淀法、醇盐水解法、水热合成和溶胶-凝胶法等方法合成,其制备过程工序复杂、时间长、废水量大。金属氯化物喷雾热解合成氧化物和复合氧化物可解决上述问题。如果采用喷雾热解法制备前驱体,前驱体经焙烧合成La/Al复合氧化物,则合成温度明显降低。针对传统稀土复合氧化物生产过程中的废水污染和土壤盐渍化问题,重点研究氯化稀土溶液直接热分解过程的机理,丰富喷雾热解合成稀土复合氧化物理论,为开发其它金属氯化物溶液热解合成复合氧化物技术提供科学参考。本文选取工业生产线产品LaCl3为原料,提出喷雾热解制备前驱体,焙烧合成La/Al复合氧化物的方法。按 LaAlO3→γ-Al2O3/CeO2/LaAlO3→LaMn0.5xFe0.5xAl12-xO19 的顺序逐渐深入研究,借助于XRD、SEM、TG-DTA、TPR、BET、H2-TPR和XPS等表征方法,并以CO还原脱硝为目标反应,对合成的γ-Al2O3/CeO2/LaAlO3和掺杂六铝酸镧催化性能进行评价。提出了以LaCl3和AlCl3为原料,利用喷雾热解法制备2LaOCl·Al2O3前驱体,以此为前驱体在800℃焙烧2 h合成了纯度在99.9%以上的LaAlO3新方法。在此基础上,以LaCl3为原料,实验成功合成了 LaCrO3和LaFeO3,再次说明采用喷雾热解法低温合成稀土化合物的可行性。采用喷雾热解法,以AlCl3为原料,在温度为1000℃,雾滴在高温区停留时间为2.6～3.0 s的条件下,喷雾热解一步法合成了 γ-Al2O3。在此基础上以AlCl3和CeCl3溶液为原料,喷雾热解成功合成了 γ-Al2O3/CeO2。在喷雾热解制备前驱体低温合成LaAlO3基础之上,提出了喷雾热解制备前驱体,800℃焙烧合成γ-Al2O3/LaAlO3的方法,并对方法的可行性进行验证。成功合成了 CeO2和LaAlO3质量分数分别为5%～15%的γ-Al2O3/CeO2/LaAlO3,产品形貌为多个直径为10～100 nm的空心球组合而成的复合球。活性成分CeO2和LaAlO3质量分数分别在10%～12.5%时,表现出较好的催化活性,起活温度低于190℃,在480℃以后NOx均达到最大转化率100%,且热稳定性良好。利用喷雾热解制备前驱体,在1200℃焙烧合成了 Mn和Fe掺杂的六铝酸镧,Fe、Mn离子取代可以促进六铝酸盐的生成,但Fe、Mn离子取代量的增加提高了六铝酸盐的结晶度,导致晶粒变大,比表面积下降。在Mn、Fe离子的取代量为3时,催化剂表现出较理想的催化活性。对于Mn和Fe共同掺杂的六铝酸镧,当掺杂的Mn和Fe离子总取代数大于或等于3以后,在BET、H2-TPR和CO还原脱硝性能测试中都表现出较好的结果,Mn和Fe两种离子发挥了明显的协同效应,使催化剂活性显着提高。通过控制有机螯合剂的用量,由柠檬酸制备了 LaAlO3前驱体,在此基础之上通过焙烧合成了 LaAlO3,产品的BET比表面积为32.62 m2·g-1,高于不添加柠檬酸时合成产品的比表面积17.76 m2·g-1。由柠檬酸制备前驱体合成的γ-Al2O3/CeO2/LaAlO3（ω（CeO2）%=12.5%,ω（LaAlO3）=12.5%）,其 BET 比表面积由 69.65 m2·g-1 提高到 91.5 m2·g-1,合成LaMn3Al9O19的BET 比表面积由9.24m2·g-1提高到13.46 m2·g-1。由于比表面积的提高使其H2-TPR和CO催化还原脱硝性能测试结果都有明显提升。
顾永万[8]（2017）在《介孔铝基稀土复合物的制备及其构效关系研究》文中进行了进一步梳理日益严格的机动车尾气排放法规要求机动车实现超低排放甚至零排放,而解决此问题的关键是机动车冷启动阶段的废气净化技术。含有特殊成分和特殊孔结构的催化新材料,通过担载贵金属可降低催化剂的起燃温度、改善催化剂的低温选择吸附性能和提高催化剂的水热稳定性。为了设计和开发类似的具有发达孔结构、良好水热稳定性和较大储氧容量的新材料,本论文研究了 Ce02与γ-Al203和La203与y-A1203的相互作用及构效关系,并以AlCeOx和AlLaOx成分为基合成了具有介孔结构的四元铝基稀土复合物Al203-Ce02-ZrO2-TiO2（AlCeZrTiOx）和 Al203-La203-ZrO2-TiO2（AlLaZrTiOx）,最后通过小样评价、CNG（compressed natural gas）发动机台架测试和汽油车整车认证实验来开展介孔新材料的应用研究。论文的主要研究工作与结论如下:1、浸渍法制备CeO2/γ-Al203体系的构效关系研究。通过X-射线衍射（XRD）、高分辨投射电子显微镜（HR-TEM）、N2物理吸附、H2程序升温还原（H2-TPR）和热重分析技术（H2-TG）对CeO2/γ-Al2O3体系进行了系统的表征测试,估算了该体系在各分散温度下Ce02在γ-Al2O3表面的单层分散阈值,均约为2g·Ce02/100g·γ-Al203左右,且发现其单层分散阈值随分散温度的增加而缓慢减少,阈值前后其表面孔结构、氧化还原性能等均出现阈值效应。2、共沉淀法制备CeO2/γ-Al203体系的构效关系研究。通过XRD、HR-TEM、N2物理吸附、H2-TPR和H2-TG技术对共沉淀法制备的体系进行了系统的表征测试。初步估算各温度下 Ce02 在 CeO2/γ-Al203 体系中的体相分散阈值在 6g·Ce02/100g·γ-Al203～9g·CeO2/100g·γ-A1203之间,且发现其体相分散阈值也随焙烧温度的增加而减少,体相分散阈值前后其晶相结构和氧化还原性能等也出现阈值效应。3、La203/γ-Al203体系中La2O3与γ-Al2O3的构效关系研究。通过XRD、HR-TEM和N2物理吸附技术比较研究了机械混合法、浸渍法和共沉淀法制备的La2O3/Al2O3体系。发现共沉淀法得到的La203/γ-Al203体系分散性和热稳定性最好。由于体系中La2O3与γ-Al2O3在低于550℃时就发生反应得到LaA103产物,降低了Al2O3在体系中的含量。而体现体系的比表面积和孔结构特性的决定成分为γ-Al2O3,故La203/y-Al2O3体系中La的含量对体系的热稳定性有极大影响,高La含量的体系其比表面积和总孔容很差。实验结果也发现对于浸渍法制备的La2O3/γ-Al2O3体系,由于La2O3在γ-Al2O3上发生表面反应,故La含量要低于20g·La203/100g·γ-Al2O3时才有利于体系的分散性和热稳定性。对于共沉淀法制备的La203/γ-Al203体系,由于La203在体系中与γ-Al2O3发生了体相反应,其La含量要低于30g·La2O3/100g-·Al2O3时才有利体系中各成分的分散和稳定。4、采用溶胶-凝胶法合成了新型介孔AlLaZrTiOx复合物和介孔AlCeZrTiOx复合物,并用N2物理吸附、XRD、小角XRD、HR-TEM、H2-TPR和H2-TG技术对它们的表面与孔结构和氧化还原性能等进行了表征测试。结果表明:合成的AlLaZrTiOx复合物为介孔材料,孔的最可几分布在8～10nm,孔形为蠕虫状,焙烧处理温度为800℃时热稳定性好。合成的AlCeZrTiOx复合物仍为介孔材料,孔的最可几分布在8～10nm,孔形为蠕虫状,最佳处理温度也为800℃,热稳定性好,储氧能力高,即使在1000℃的高温处理后,其储氧容量仍为487umol/g。同时应用协同作用机理分析了介孔铝基稀土复合物的形成过程。5、将贵金属Pd-Rh担载于介孔AlLaZrTiOx复合物和介孔AlCeZrTiOx复合物上得到不同储氧能力的 Pd-Rh/AL（Pd/AlLaZrTiOx+Rh/AlLaZrTiOx）催化剂、Pd-Rh/AC（Pd/AlCeZrTiOx+Rh/AlCeZrTiOx）催化剂和 Pd-Rh/ALC（Pd/AlLaZrTiOx+Rh/AlCeZrTiOx）催化剂,并进行小样活性评价、CNG发动机台架测试和汽油车整车Ⅰ型实验,结果表明:在储氧能力较弱的Pd-Rh/AL催化剂上,贫氧条件有利于NOx的还原,理论空燃比附近C3H8和CH4的催化燃烧效果最好,而富氧条件有利于CO和C3H6的氧化;在储氧能力很好的Pd-Rh/AC催化剂上,贫氧到理论空燃比附近有利于NOx的还原,富氧时有利于C3H6的氧化,而对CO、C3H8和CH4的催化燃烧,只有在理论空燃比附近效果最好;在储氧能力适中的Pd-Rh/ALC催化剂上,贫氧到理论空燃比附近有利于NOx的还原,理论空燃比条件下C3H8和CH4的催化燃烧比较好,而CO和C3H6在富氧条件下很好。以介孔铝基稀土复合物制备的Pd-Rh/ALC催化剂能成功的应用于CNG车的尾气净化。Pd-Rh/ALC催化剂对主成分CH4的转化效率高达97.8%,老化后其转化效率也能达到94.7%,其次是对CO和NMHC（非甲烷类碳氢）的催化活性高,老化后其转化效率仍能达到80%左右。该催化剂尽管对NOx的处理效果不是很理想,但是最高转化效率也能达到75%左右。同样,Pd-Rh/ALC催化剂也适合汽油车尾气的净化,对CH4、NMHC、CO和NOx的催化反应性能较好,老化后的Pd-Rh/ALC催化剂对CO和CH4的催化燃烧性能影响较大,而对NMHC和NOx的催化反应性能影响较小。
王青春[9]（2016）在《纳米氧化铈/碳复合载体的制备、结构及催化性能研究》文中指出直接甲醇燃料电池（DMFC）具有能量转换效率高、甲醇来源丰富、价格便寅、运行便捷和噪声低等优点,被认为是未来汽车动力和小型电子设备最有希望的化学电源。但其催化剂的活性低、成本高、寿命短已经成为其实用化的主要障碍。本文围绕稀土Ce02的应用,在不同条件下合成了纳米Ce02及CeO2-ZrO2等复合氧化物,对其物相组成、颗粒形貌、微观结构等进行了表征,研究了Ce02和Ce02复合氧化物在甲醇氧化电催化中的应用,获得了催化性能较好的催化剂。首先探讨CeO2、CeO2复合氧化物及介孔碳材料的合成条件及其在Pt/CMK-3催化剂中的应用。合成了具有有序二维六方结构、大比表面的SBA-15与CMK-3。制备出了虫孔状纳米级的CexZr1-xO2固溶体及TbxZr1-xO2固溶体,发现随着Ce/Zr与Tb/Zr的不同,样品的晶体结构逐渐变化,当x≥0.6时,完全变为立方相。制备了粒径为5nm左右,孔径在7.2nm左右的复合氧化物。研究了Ce02对Pt/CMK-3催化剂的影响,发现Ce02可以显着提高催化剂的甲醇氧化活性,其催化性能随着Ce02含量的增加而先提高后降低。同时比较了CeO2、 Pr6O11 、Tb4O7三种变价稀土氧化物对Pt/CMK-3催化剂的影响,发现依然是Ce02改性的Pt-CeO2/CMK-3催化剂具有最高的电催化性能。为了更充分的发挥Ce02的助催化作用,研究了不同形貌Ce02对Pt/C催化剂的形貌效应。用水热法制备不同形貌Ce02,发现水热温度是决定Ce02比表面积大小的最重要因素。制备大比表面花球状Ce02的最佳条件为400-C焙烧、180℃水热反应、反应48h。用花球状Ce02修饰的Pt-9#CeO2/G催化剂中,大部分的Pt粒子均匀的分布到花球状的Ce02上,这种分布状态更能充分的发挥Ce02的协同催化作用。花球状Ce02修饰的Pt-9#CeO2/G和Pt/G相比,其Pt（0）的电子结合能位移0.6eV。花球状Ce02与Pt这种的较强相互作用,使得CO与Pt之间稳定的σ-π键电子组态被破坏,减少了CO脱附和氧化所需的能量,进而增强了催化剂活性。Pt-9#CeO2/G的电化学活性面积（ECSA）90.90 m2/g,是纯的Pt/G催化剂的5.9倍,是普通纳米Ce02修饰的Pt-1#CeO2/G的2.4倍。为了探索用于Pt-CeO2/C中的较好的碳材料,制备了Pt-CeO2/C催化剂（C分别是石墨烯、介孔碳、活性炭）,考察了其结构及催化性能。发现三种催化剂中的四种元素均匀分布,这种分布易于发挥Ce02的助催化作用。由于石墨烯（用G表示）、介孔碳（用CMK-3表示）与Pt较强的电子相互作用,导致Pt-CeO2/G、Pt-CeO2/CMK-3与Pt-CeO2/XC-72（活性炭）相比,其Pt（0）的结合能有了一定程度的迁移,这样的作用有利于Pt-COadS中吸附-COads的脱去,释放Pt活性位。同时由于石墨烯表面含有更多的羟基,羰基和羧基等含氧官能团,可以促进中间产物-COads的脱去,从而提高催化剂的催化性能。Pt-CeO2/G催化剂的ECSA值达到111.25m2/g,分别是Pt-CeO2/CMK-3与Pt-CeO2/XC-72的2倍和7.4倍。为了对Pt金属进行改性,分别研究了用过渡金属Cu和Ni对活性组分Pt进行改性的PtNi（Cu）-CeO2/C催化剂,发现掺杂Ni和Cu都可以显着提高PtNi（Cu）-CeO2/C催化剂的电催化性能。对于Pt-Ni/CeO2/G,Ni原子进入了Pt的面心立方晶格中,形成了Pt-Ni合金。掺杂50%Ni（Pt与Ni的摩尔比为1：1）的Pt-Ni/CeO2/G催化剂电催化性能最好,CO的脱吸附测试起始电位最低。为了提高Ce02表面形成活性氧的能力,进而提高Pt/C催化性能,研究了CeO2-ZrO2复合氧化物对Pt/C催化剂的影响。发现CeO2-ZrO2形成了固溶体,在元素分布图中Pt主要分布在有CeO2-ZrO2的部位,少量与碳结合。催化剂中CeO2-ZrO2和Pt相接并且存在协同效应,由于Zr02的加入使得Ce02产生晶格畸变,氧空位及氧的移动性增加,从而使Pt-MOx/C（M=Ce, Zr）催化剂的电催化性能远远高于Pt-CeO2/Co铈锆的物质的量比为2：1时,样品具有最好的催化性能。通过控制条件,合成出了针片状及颗粒状的CeO2-ZrO2复合氧化物,发现针片状CeO2-ZrO2表面很难吸附Pt粒子,不利于其助催化效果的发挥。而纳米颗粒状CeO2-ZrO2由于其较大的比表面及容易吸附Pt的特点使其助催化效果得到改善。
欧阳静,周正,伦惠林,谢亚玲,杨华明[10]（2014）在《氧化锆（ZrO2）的热、化学性质与应用》文中提出重点分析了ZrO2的热性质、化学稳定性和其理论基础。ZrO2的导热系数极低,可用于热障涂层,介绍了热障涂层的结构和制备方法,说明了ZrO2作为热障涂层材料的优异特性。分析了ZrO2的表面能与表面酸性强度,表面酸位来源、固体超强酸的原理、性质、制备方法和应用领域。ZrO2的化学稳定性好,可作为催化剂材料基体,ZrO2基催化材料分类为纯ZrO2催化剂、负载型催化剂和复合型催化剂,列举了ZrO2基固体超强酸的反应方程式,ZrO2复合型催化剂具有更好的催化性能,论述了以CeO2-ZrO2固溶体作为三效催化剂的机理和进展。相关方法和原理可为ZrO2的热学性质研究提供系统的理论知识,将有助于理解和应用ZrO2的催化原理和表面性质。
二、Effect of Preparation Method on Surface Area and Crystalline Form of CeO_2-ZrO_2 Solid Solution（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Effect of Preparation Method on Surface Area and Crystalline Form of CeO_2-ZrO_2 Solid Solution（论文提纲范文）
（1）铜铈锆催化剂在二氧化碳加氢合成甲醇反应中的催化性能与反应机理的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 CO_2过度排放及危害 |
| 1.1.2 CO_2减排政策 |
| 1.1.3 CO_2转化利用途径 |
| 1.2 CO_2加氢合成甲醇研究进展 |
| 1.2.1 铜基催化剂 |
| 1.2.2 贵金属催化剂 |
| 1.2.3 其他类型催化剂 |
| 1.3 CO_2加氢合成甲醇反应机理 |
| 1.3.1 甲酸盐机制(HCOO~*) |
| 1.3.2 修订甲酸盐机制(r-HCOO~*) |
| 1.3.3 逆水煤气反应机制(RWGS) |
| 1.3.4 trans-COOH机制 |
| 1.4 氧化锆、氧化铈及铈锆固溶体在催化领域中应用 |
| 1.4.1 ZrO_2在催化反应中应用 |
| 1.4.2 CeO_2在催化反应中应用 |
| 1.4.3 铈锆固溶体在催化反应中应用 |
| 1.5 本文主要研究内容及思路 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究思路 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.3 催化剂结构与性质表征 |
| 2.3.1 物理结构表征 |
| 2.3.2 组成分析 |
| 2.3.3 化学与电子性质 |
| 2.3.4 程序升温技术 |
| 2.3.5 原位高压红外漫反射光谱技术 |
| 2.4 催化剂活性评价 |
| 3 不同合成方法制备的铜铈锆催化剂结构及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化性能 |
| 3.3 结构特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 铜铈锆催化剂上铜物种性质对CO_2加氢合成CH_3OH催化性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同煅烧温度的铜铈锆催化剂铜物种种类与性质 |
| 4.2.1 结构特性 |
| 4.2.2 催化性能 |
| 4.3 不同铜含量的铜铈锆催化剂上铜物种种类与性质 |
| 4.3.1 结构特性 |
| 4.3.2 配位环境 |
| 4.3.3 吸附性能 |
| 4.3.4 催化性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 载体性质对CO_2加氢合成CH_3OH催化性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CuO/CeO_2和CuO/ZrO_2的载体性质与作用 |
| 5.2.1 催化性能 |
| 5.2.2 结构特性 |
| 5.2.3 CO_2吸附性能 |
| 5.2.4 CO_2加氢性能 |
| 5.3 不同Zr/Ce比例CuO/Ce_(1-x)Zr_xO_2的载体性质与作用 |
| 5.3.1 结构特性 |
| 5.3.2 还原性能 |
| 5.3.3 氧空位形成 |
| 5.3.4 吸附性能 |
| 5.3.5 催化性能 |
| 5.3.6 CO_2加氢原位红外研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 铜铈锆催化剂上CO_2加氢合成CH_3OH反应机制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 反应分子CO_2和H_2吸附位点 |
| 6.3 CO_2加氢合成CH_3OH反应路径 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
（2）氧化铈锆固溶体稳定性及储氧性能第一原理理论研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 汽车尾气排放标准 |
| 2.2 汽车尾气排放控制和净化技术 |
| 2.2.1 汽车尾气净化催化剂的发展 |
| 2.2.2 当前存在的问题 |
| 2.3 铈锆储氧材料应用及研究进展 |
| 2.4 铈锆复合氧化物的掺杂改性研究 |
| 2.4.1 碱金属掺杂改性研究 |
| 2.4.2 过渡金属掺杂改性研究 |
| 2.4.3 稀土金属掺杂改性研究 |
| 2.4.4 其他金属掺杂改性研究 |
| 2.5 第一性原理计算在铈基催化材料中的应用 |
| 2.5.1 贵金属原子吸附与掺杂对催化活性影响 |
| 2.5.2 过渡金属与稀土金属掺杂对铈基材料催化性能的研究 |
| 2.5.3 环境因素对铈基材料催化性能影响研究 |
| 2.6 论文研究目的、内容及创新点 |
| 2.6.1 研究内容 |
| 2.6.2 研究创新点 |
| 3 量子力学第一原理计算方法 |
| 3.1 绝热近似 |
| 3.2 单电子近似 |
| 3.3 密度泛函理论 |
| 3.3.1 Hohenberg-Kohn定理 |
| 3.3.2 Kohn-Sham方程 |
| 3.4 交换关联泛函 |
| 3.5 第一原理分子动力学 |
| 3.6 第一原理计算程序VASP |
| 4 铈锆基催化材料均匀性与性能优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.3 双掺杂计算结果与讨论 |
| 4.3.1 掺杂体系形成能计算 |
| 4.3.2 双掺杂体系中M-Zr原子团耦合能的计算 |
| 4.3.3 双掺杂体系的电子结构计算 |
| 4.3.4 双掺杂体系拉伸模拟计算 |
| 4.3.5 双掺杂体系中氧空位的形成 |
| 4.3.6 双掺杂体系中元素最佳掺杂比例计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 铈锆固溶体热稳定性表征与量化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算方法 |
| 5.3 分子动力学模拟计算结果与讨论 |
| 5.3.1 纯氧化铈体相分子动力学模拟 |
| 5.3.2 Ce_(0.5)Zr_(0.5)O_2体相分子动力学模拟 |
| 5.3.3 氧化铈锆表面模型分子动力学模拟 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 铈原子价态变化过程机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 计算方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 混合价态模型的构建 |
| 6.3.2 氧空位与Ce价态变化关系 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）Cu基、In2O3基催化剂的制备及其CO2加氢制甲醇性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二氧化碳催化转化概述 |
| 1.2.1 光催化转化 |
| 1.2.2 电催化转化 |
| 1.2.3 传统热催化转化 |
| 1.3 二氧化碳加氢反应过程 |
| 1.3.1 制小分子化合物 |
| 1.3.2 制低碳烯烃 |
| 1.3.3 制高碳烃 |
| 1.3.4 制芳烃 |
| 1.4 二氧化碳催化加氢制甲醇 |
| 1.4.1 热力学分析 |
| 1.4.2 催化剂 |
| 1.4.3 反应机理 |
| 1.5 氧化铟材料概述 |
| 1.5.1 氧化铟的结构与性质 |
| 1.5.2 纳米氧化铟的制备 |
| 1.5.3 纳米氧化铟的应用 |
| 1.6 本论文的研究目的与内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 In_2O_3相可控合成及其催化性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 催化剂制备 |
| 2.2.3 催化剂活性测试 |
| 2.2.4 催化剂表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂晶体结构 |
| 2.3.2 催化剂形貌与织构性质 |
| 2.3.3 催化剂表面化学性质 |
| 2.3.4 催化剂吸附性能 |
| 2.3.5 催化性能 |
| 2.3.6 催化剂稳定性 |
| 2.3.7 反应机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Cu-In金属间化合物催化剂及其催化性能:还原温度的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 催化剂制备 |
| 3.2.3 催化剂还原和活性测试 |
| 3.2.4 催化剂表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 物相、形貌和还原行为 |
| 3.3.2 催化剂表面化学性质 |
| 3.3.3 催化剂吸附性能 |
| 3.3.4 催化性能 |
| 3.3.5 反应机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Cu-In金属间化合物催化剂及其催化性能:金属组成的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 催化剂制备 |
| 4.2.3 催化剂活性测试 |
| 4.2.4 催化剂表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 物相、形貌与织构性质 |
| 4.3.2 催化剂表面性质 |
| 4.3.3 催化剂吸附性能 |
| 4.3.4 催化性能 |
| 4.3.5 催化剂构效关系分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 核壳结构CuIn@SiO_2 催化剂及其催化性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 催化剂制备 |
| 5.2.3 催化剂活性测试 |
| 5.2.4 催化剂表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 组成与结构性质 |
| 5.3.2 催化剂表面化学性质 |
| 5.3.3 催化剂还原性质 |
| 5.3.4 催化剂吸附性能 |
| 5.3.5 催化性能 |
| 5.3.6 反应条件对催化性能的影响 |
| 5.3.7 反应机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 三元Cu-Ce-Zr复合金属氧化物催化剂及其催化性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂与仪器 |
| 6.2.2 催化剂制备 |
| 6.2.3 催化剂活性测试 |
| 6.2.4 催化剂表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 组成与结构性质 |
| 6.3.2 催化剂表面化学性质 |
| 6.3.3 催化剂还原性质 |
| 6.3.4 催化剂吸附性能 |
| 6.3.5 催化性能 |
| 6.3.6 催化剂构效关系分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 TiO_2 纳米管负载CuO-ZnO-CeO_2 催化剂及其催化性能 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 实验试剂与仪器 |
| 7.2.2 催化剂制备 |
| 7.2.3 催化剂活性测试 |
| 7.2.4 催化剂表征 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 组成、形貌与织构性质 |
| 7.3.2 催化剂还原性质 |
| 7.3.3 催化剂吸附性能 |
| 7.3.4 催化性能 |
| 7.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（4）Cu基催化剂在NH3-SCO中催化性能及组分间协同作用的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要缩写表 |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 大气污染问题与治理现状 |
| 1.1.2 氨气的来源及危害 |
| 1.2 氨气处理方式 |
| 1.2.1 生物法 |
| 1.2.2 吸收吸附法 |
| 1.2.3 多相催化法 |
| 1.3 氨气选择性催化氧化技术 |
| 1.3.1 催化剂体系建立 |
| 1.3.2 催化助剂的研究 |
| 1.4 活性组分-助剂间协同作用的研究 |
| 1.4.1 提高活性组分分散度、稳定性 |
| 1.4.2 调节催化剂表面酸性、改善吸附性能 |
| 1.4.3 氧缺陷位的形成和分子活化作用 |
| 1.4.4 单组分双活性位协同作用研究 |
| 1.5 中间物种和反应路径研究 |
| 1.5.1 NH_x中间物种 |
| 1.5.2 HNO中间物种 |
| 1.5.3 N_2H_4中间物种 |
| 1.5.4 NO_x中间物种 |
| 1.6 本论文选题依据、研究内容及技术路线 |
| 1.6.1 选题依据 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 2 Cu-Ce-Zr催化剂的构建及组分间协同作用在NH_3-SCO反应中的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料与仪器 |
| 2.2.2 催化剂制备 |
| 2.2.3 原位漫反射红外光谱分析(in situ DRIFTs) |
| 2.2.4 质谱程序升温技术 |
| 2.2.5 催化剂活性测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Cu-Ce-Zr系列催化剂的催化性能及结构特性 |
| 2.3.2 Cu-Ce-Zr系列催化剂的NH_3吸附行为研究 |
| 2.3.3 Cu-Ce-Zr催化剂表面ad-NH_3反应过程研究 |
| 2.3.4 Cu-Ce-Zr催化剂的NH_3+O_2实验 |
| 2.3.5 氨中间物种在Cu-Ce-Zr催化剂上反应历程分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 CuO@CeO_2核壳催化剂的构建及组分间协同作用在NH_3-SCO反应中的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料与仪器 |
| 3.2.2 催化剂制备 |
| 3.2.3 催化剂表征 |
| 3.2.4 催化剂活性和N_2选择性测试 |
| 3.2.5 CuO@CeO_2-X催化剂动力学测试 |
| 3.2.6 催化剂NH3-TPD与NH_3+O_2质谱实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 CuO@CeO_2-X催化剂的结构特性 |
| 3.3.2 CuO@CeO_2-X中CuO与CeO_2协同作用研究 |
| 3.3.3 CuO@CeO_2-X催化剂吸附行为研究 |
| 3.3.4 CuO@CeO_2-X催化剂中催化性能与协同作用研究 |
| 3.3.5 CO气氛处理对CuO@CeO_2-X的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Cu_2O催化剂表面重构及Cu_2O-CuO间协同作用在NH_3-SCO反应中的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料与仪器 |
| 4.2.2 催化剂制备 |
| 4.2.3 催化剂表征 |
| 4.2.4 Cu_2O-X催化剂活性、稳定性和N_2选择性测试 |
| 4.2.5 Cu_2O-X催化剂动力学测试 |
| 4.2.6 Cu_2O-X催化剂抗水性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Cu_2O催化剂重构现象与催化性能的研究 |
| 4.3.2 针对Cu_2O催化剂重构过程的控制 |
| 4.3.3 Cu_2O-X催化剂结构特性研究 |
| 4.3.4 Cu_2O催化剂活化能及反应速率计算 |
| 4.3.5 Cu_2O-X催化剂上氨物种吸附行为研究 |
| 4.3.6 Cu_2O-X催化剂抗水性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于实验与DFT计算研究Cu_2O重构过程中O_2和NH_3吸附-活化过程 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料与仪器 |
| 5.2.2 催化剂制备 |
| 5.2.3 催化剂表征 |
| 5.2.4 DRIFTs分析 |
| 5.2.5 DFT计算 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Cu_2O-X催化剂表面组成和氧物种进化 |
| 5.3.2 Cu_2O-X催化剂表面中间产物的DRIFTs分析 |
| 5.3.3 Cu_2O-X催化剂表面氧物种吸附过程的DFT模拟 |
| 5.3.4 不同催化剂结构中氨氧化中间产物的反应历程及稳定性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
（5）Bi、Sn掺杂Ce基催化剂及其碳烟颗粒催化氧化性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 柴油机尾气的排放要求 |
| 1.3 柴油机碳烟颗粒的控制技术 |
| 1.4 柴油机尾气碳烟颗粒催化氧化催化剂的研究进展 |
| 1.4.1 贵金属催化剂 |
| 1.4.2 稀土金属氧化物催化剂 |
| 1.4.3 碱金属和碱土金属氧化物催化剂 |
| 1.4.4 复合金属氧化物催化剂 |
| 1.5 形貌对碳烟催化氧化的影响 |
| 1.6 本论文研究的意义和主要内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 主要实验试剂 |
| 2.2 实验设备与仪器 |
| 2.3 催化剂的表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 比表面积测试(BET) |
| 2.3.3 H_2程序升温还原(H_2-TPR) |
| 2.3.4 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.5 拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.6 碳烟颗粒程序升温还原(C-TPR) |
| 2.4 催化剂的活性评论实验 |
| 第三章 Ce_xBi_(1-x)O_y催化剂及其碳烟颗粒催化氧化性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ce_xBi_(1-x)O_y催化剂的制备 |
| 3.3 Ce_xBi_(1-x)O_y催化剂的活性和循环稳定性评价 |
| 3.4 Ce_xBi_(1-x)O_y催化剂的表征研究 |
| 3.4.1 Ce_xBi_(1-x)O_y催化剂的XRD分析 |
| 3.4.2 Ce_xBi_(1-x)O_y催化剂的N_2吸脱附分析 |
| 3.4.3 Ce_xBi_(1-x)O_y催化剂的H_2-TPR分析 |
| 3.4.4 Ce_xBi_(1-x)O_y催化剂的C-TPR分析 |
| 3.4.5 Ce_xBi_(1-x)O_y催化剂的XPS分析 |
| 3.4.6 Ce_xBi_(1-x)O_y催化剂的Raman分析 |
| 3.5 催化剂构效关系分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Ce_xSn_(1-x)O_y催化剂及其碳烟颗粒催化氧化性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ce_xSn_(1-x)O_y催化剂的制备 |
| 4.3 Ce_xSn_(1-x)O_y催化剂的活性 |
| 4.4 Ce_xSn_(1-x)O_y催化剂的表征研究 |
| 4.4.1 Ce_xSn_(1-x)O_y催化剂的N_2-吸脱附分析 |
| 4.4.2 Ce_xSn_(1-x)O_y催化剂的XRD分析 |
| 4.4.3 Ce_xSn_(1-x)O_y催化剂的H_2-TPR分析 |
| 4.4.4 Ce_xSn_(1-x)O_y催化剂的XPS分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（6）甘油蒸汽重整制氢高效镍基催化剂的制备改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 能源利用背景 |
| 1.1.1 氢能 |
| 1.1.2 生物质能及甘油 |
| 1.1.3 甘油制氢技术路线的对比分析 |
| 1.2 甘油蒸汽重整制氢研究现状 |
| 1.2.1 概述 |
| 1.2.2 甘油蒸汽重整制氢催化剂研究进展 |
| 1.2.3 甘油蒸汽重整制氢各类催化剂比较 |
| 1.3 值得研究的方向 |
| 1.4 本文研究思路及研究内容 |
| 2 催化剂制备、表征方法及性能评价体系 |
| 2.1 催化剂的制备方法 |
| 2.1.1 分步浸渍法 |
| 2.1.2 共浸渍法 |
| 2.1.3 溶胶凝胶法 |
| 2.1.4 共沉淀法 |
| 2.2 催化剂表征 |
| 2.2.1 X射线粉末衍射(XRD) |
| 2.2.2 热重分析(TGA) |
| 2.2.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.5 比表面积测量(BET) |
| 2.3 甘油蒸汽重整制氢催化剂性能的评价系统及指标 |
| 2.3.1 催化剂性能评价实验系统 |
| 2.3.2 催化剂活性评价指标 |
| 3 助剂掺杂对浸渍Ni/Al_2O_3和Ni/ZrO_2催化剂的改性研究 |
| 3.1 催化剂的催化活性评价 |
| 3.1.1 产气量分布 |
| 3.1.2 碳气化率 |
| 3.1.3 产气百分含量和产氢选择性 |
| 3.2 催化剂的晶相稳定性分析 |
| 3.3 催化剂的抗积碳性能分析 |
| 3.4 反应前、后催化剂的微观形貌分析 |
| 3.5 反应前、后催化剂的孔结构分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 Ni/La_2O_3-Al_2O_3及Ni/CeO_2-ZrO_2 催化剂制备方法的改性研究 |
| 4.1 Ni-La-Al催化剂制备方法的优化 |
| 4.1.1 催化剂的催化活性评价 |
| 4.1.2 催化剂的晶相稳定性分析 |
| 4.1.3 催化剂的抗积碳性能分析 |
| 4.1.4 反应前、后催化剂的微观形貌分析 |
| 4.2 Ni-Ce-Zr催化剂制备方法的优化 |
| 4.2.1 催化剂的催化活性评价 |
| 4.2.2 催化剂的晶相稳定性分析 |
| 4.2.3 催化剂的抗积碳性能分析 |
| 4.2.4 反应前、后催化剂的微观形貌分析 |
| 4.3 溶胶凝胶法制备的Ni-Ce-Zr催化剂的抗积碳性能及再生活性研究 |
| 4.3.1 Ni-La-Al催化剂与Ni-Ce-Zr催化剂催化活性比较 |
| 4.3.2 甘油浓度对Ni-Ce-Zr催化气化效果的影响 |
| 4.3.3 溶胶凝胶法制备的Ni-Ce-Zr催化剂的再生活性 |
| 4.3.4 催化剂的晶相稳定性分析 |
| 4.3.5 催化剂的抗积碳性能分析 |
| 4.3.6 一次再生催化剂反应后的微观形貌 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 溶胶凝胶Ni/CeO_2-ZrO_2 催化剂中Ce助剂量的优化研究 |
| 5.1 Ce助剂量对Ni/CeO_2-ZrO_2 催化甘油蒸汽重整气化效果的影响 |
| 5.2 催化剂的晶相稳定性分析 |
| 5.3 催化剂的抗积碳性能分析 |
| 5.4 反应前、后催化剂的微观形貌分析 |
| 5.5 反应前、后催化剂的孔结构分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）氯化物溶液喷雾热解焙烧合成RE/AL复合氧化物的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外关于金属氯化溶液热分解的研究现状及分析 |
| 1.3 稀土复合氧化物的特点及应用 |
| 1.3.1 γ-Al_2O_3/REO型复合氧化物在催化方面的应用 |
| 1.3.2 钙钛矿型稀土复合氧化物在催化方面的应用 |
| 1.3.3 六铝酸盐型稀土复合氧化物在催化方面的应用 |
| 1.4 常用的稀土氧化物及复合氧化物的制备方法 |
| 1.4.1 沉淀法 |
| 1.4.2 醇盐水解法 |
| 1.4.3 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.4 水热合成法 |
| 1.4.5 其它方法 |
| 1.4.6 喷雾热解法 |
| 1.5 本课题研究意义及主要内容 |
| 1.5.1 课题研究意义 |
| 1.5.2 课题研究的主要内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验仪器与设备 |
| 2.1.1 稀土氯化物喷雾热解设备 |
| 2.1.2 催化剂微型反应装置的制作 |
| 2.2 实验原料 |
| 2.3 喷雾热解-焙烧合成稀土复合氧化物 |
| 2.4 表征方法 |
| 2.4.1 X射线衍射分析法(XRD) |
| 2.4.2 电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS) |
| 2.4.3 差热-热重分析(DTA-TG) |
| 2.4.4 BET比表面积 |
| 2.4.5 H_2-TPR程序升温还原 |
| 2.4.6 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.4.7 氯离子选择电极法测定Cl离子含量 |
| 2.5 催化剂脱硝性能评价 |
| 2.5.1 CO做还原剂的脱硝反应 |
| 2.5.2 CO做还原剂的脱硝反应机理 |
| 2.5.3 CO做还原剂的脱硝反应的催化剂活性评价方法 |
| 第3章 氯化物溶液喷雾热解制备前驱体合成LaAlO_3的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 喷雾热解合成LaAlO_3 |
| 3.3 喷雾热解合成LaAlO_3的机理研究 |
| 3.3.1 LaAlO_3前驱体的XRD分析 |
| 3.3.2 LaAlO_3前驱体的TG-DTA分析 |
| 3.3.3 LaAlO_3前驱体的SEM和EDS分析 |
| 3.3.4 LaAlO_3前驱体的TEM分析 |
| 3.4 焙烧工艺对LaAlO_3的影响 |
| 3.4.1 焙烧时间的影响 |
| 3.4.2 焙烧温度的影响 |
| 3.4.3 由前驱体生成LaAlO_3的热力学分析 |
| 3.4.4 LaAlO_3的微观形貌分析 |
| 3.5 前驱体制备工艺条件对LaAlO_3产品的影响 |
| 3.5.1 热解温度的影响 |
| 3.5.2 雾滴在炉内停留时间的影响 |
| 3.5.3 载气流速的影响 |
| 3.5.4 前驱体制备工艺条件的优化 |
| 3.6 柠檬酸对前驱体及LaAlO_3的影响 |
| 3.6.1 引言 |
| 3.6.2 柠檬酸对前驱体及LaAlO_3相组成的影响 |
| 3.6.3 柠檬酸对前驱体微观形貌的影响 |
| 3.6.4 柠檬酸对前驱体合成LaAlO_3比表面积的影响 |
| 3.6.5 柠檬酸对前驱体合成LaAlO_3微观形貌的影响 |
| 3.6.6 不同前驱体合成LaAlO_3的TEM分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 氯化物溶液喷雾热解制备前驱体合成γ-Al_2O_3/LaAlO_3/CeO_2的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备 |
| 4.3 喷雾热解合成γ-Al_2O_3 |
| 4.3.1 雾滴在高温区停留时间对合成γ-Al_2O_3的影响 |
| 4.3.2 温度对合成γ-Al_2O_3的影响 |
| 4.3.3 喷雾热解合成非晶态Al_2O_3和γ-Al_2O_3的SEM和EDS分析 |
| 4.4 喷雾热解合成γ-Al_2O_3/CeO_2 |
| 4.4.1 γ-Al_2O_3/CeO_2的XRD分析 |
| 4.4.2 γ-Al_2O_3/CeO_2的SEM和EDS分析 |
| 4.4.3 γ-Al_2O_3/CeO_2的H_2-TPR分析 |
| 4.4.4 γ-Al_2O_3/CeO_2的XPS分析 |
| 4.5 喷雾热解合成γ-Al_2O_3/LaAlO_3 |
| 4.5.1 γ-Al_2O_3/LaAlO_3及前驱体的XRD分析 |
| 4.5.2 γ-Al_2O_3/LaAlO_3前驱体的SEM和EDS分析 |
| 4.5.3 γ-Al_2O_3/LaAlO_3的SEM和EDS分析 |
| 4.5.4 γ-Al_2O_3/LaAlO_3的H_2-TPR分析 |
| 4.5.5 γ-Al_2O_3/LaAlO_3的XPS分析 |
| 4.6 喷雾热解合成γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3 |
| 4.6.1 γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3及前驱体的XRD分析 |
| 4.6.2 γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3前驱体/的SEM和EDS分析 |
| 4.6.3 γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3的SEM和EDS分析 |
| 4.6.4 γ-Al_2O_3/CeO_2、γ-Al_2O_3/LaAlO_3及γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3的TEM分析 |
| 4.6.5 合成样品的BET分析 |
| 4.6.6 合成样品的氯含量分析 |
| 4.6.7 γ-Al_2O_(3/)CeO_2/LaAlO_3的H_2-TPR分析 |
| 4.6.8 γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3的XPS分析 |
| 4.6.9 γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3的CO催化还原脱硝性能分析 |
| 4.6.10 γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3的热稳定性分析 |
| 4.7 喷雾热解由柠檬酸制备前驱体合成γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3 |
| 4.7.1 由柠檬酸制备前驱体及γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3的XRD分析 |
| 4.7.2 由柠檬酸制备γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3前驱体的SEM和EDS分析 |
| 4.7.3 由柠檬酸制备前驱体合成γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3的SEM和EDS分析 |
| 4.7.4 不同前驱体制备的γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3的TEM分析 |
| 4.7.5 由柠檬酸制备前驱体合成样品的BET分析 |
| 4.7.6 由柠檬酸制备前驱体合成样品的氯含量分析 |
| 4.7.7 由柠檬酸制备前驱体合成γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3的H_2-TPR分析 |
| 4.7.8 由柠檬酸制备前驱体合成γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3的XPS分析 |
| 4.7.9 由柠檬酸制备前驱体合成γ-Al_2O_3/CeO_2/LaAlO_3的CO催化还原脱硝性能分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 氯化物溶液喷雾热解制备前驱体合成Mn和Fe掺杂六铝酸镧的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品制备 |
| 5.3 喷雾热解合成六铝酸镧的研究 |
| 5.3.1 LaAl_(12)O_(19)及其前驱体的XRD分析 |
| 5.3.2 LaAl_(12)O_(19)及其前驱体的SEM和EDS分析 |
| 5.3.3 LaAl_(12)O_(19)的SEM和EDS分析 |
| 5.3.4 LaAl_(12)O_(19)的TEM分析 |
| 5.3.5 LaAl_(12)O_(19)的H_(2-)TPR分析 |
| 5.4 喷雾热解合成Mn掺杂六铝酸镧(LaMn_xAl_(12-x)O_(19))的研究 |
| 5.4.1 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)前驱体的XRD分析 |
| 5.4.2 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)的XRD分析 |
| 5.4.3 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)前驱体的SEM和EDS分析 |
| 5.4.4 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)的SEM和EDS分析 |
| 5.4.5 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)的TEM分析 |
| 5.4.6 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)的BET分析 |
| 5.4.7 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)的氯含量分析 |
| 5.4.8 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)的H_2-TPR分析 |
| 5.4.9 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)的XPS分析 |
| 5.4.10 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)的CO催化还原脱硝性能分析 |
| 5.5 喷雾热解合成Mn和Fe掺杂六铝酸镧(LaFe_xAl_(12-x)O_(19)、LaMn_(0.5x)Fe_(0.5x)Al_(12-x)O_(19))的研究 |
| 5.5.1 LaFe_xAl_(12-x)O_(19)和LaMn_(0.5x)Fe_(0.5x)Al_(12-x)O_(19)及其前驱体的XRD分析 |
| 5.5.2 LaFe_3Al_9O_(19)和LaFe_(1.5)Mn_(1.5)Al_9O_(19)前驱体的SEM和EDS分析 |
| 5.5.3 LaFe_3Al_9O_(19)和LaMn_(1.5)Fe_(1.5)Al_9O_(19)的SEM分析 |
| 5.5.4 LaFe_3Al_9O_(19)和LaMn_(1.5)Fe_(1.5)Al_9O_(19)的TEM分析 |
| 5.5.5 LaFe_xAl_(12-x)O_(19)和LaMn_(0.5x)Fe_(0.5x)Al_(12-x)O_(19)的BET分析 |
| 5.5.6 LaFe_xAl_(12-x)O_(19)和LaMn_(0.5x)Fe_(0.5x)Al_(12-x)O_(19)的氯含量分析 |
| 5.5.7 LaFe_xAl_(12-x)O_(19)和LaMn_(0.5x)Fe_(0.5x)Al_(12-x)O_(19)的H_2-TPR分析 |
| 5.5.8 LaFe_xAl_(12-x)O_(19)和LaMn_(0.5x)Fe_(0.5)Al_(12-x)O_(19)的XPS分析 |
| 5.5.9 LaFe_xAl_(12-x)O_(19)和LaMn_(0.5x)Fe_(0.5x)Al_(12-x)O_(19)的CO催化还原脱硝性能分析 |
| 5.6 喷雾热解由柠檬酸制备前驱体,合成LaMn_xAl_(12-x)O_(19)及LaFe_(1.5)Mn_(1.5)Al_9O_(19)的研究 |
| 5.6.1 由柠檬酸制备前驱体及LaMn_xAl_(12-x)#O_(19)和LaFe_(1.5)Mn_(1.5)Al_9O_(19)的XRD分析 |
| 5.6.2 由柠檬酸制备掺杂六铝酸镧前驱体的SEM和EDS分析 |
| 5.6.3 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)和LaFe_(1.5)Mn_(1.5)Al_9O_(19)的SEM分析 |
| 5.6.4 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)和LaFe_(1.5)Mn_(1.5)Al_9O_(19)的TEM分析 |
| 5.6.5 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)和LaFe_(1.5)Mn_(1.5)Al_9O_(19)的BET分析 |
| 5.6.6 LaMn_xA1_(12-x)O_(19)和LaFe_(1.5)Mn_(1.5)A1_9O_(19)的氯含量分析 |
| 5.6.7 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)和LaFe_(1.5)Mn_(1.5)Al_9O_(19)的H_2-TPR分析 |
| 5.6.8 LaMn_xAl_(12-x)O_(19)和LaFe_(1.5)Mn_(1.5)Al_9O_(19)的XPS分析 |
| 5.6.9 LaMn_3Al_9O_(19)和LaFe_(1.5)Mn_(1.5)Al_9O_(19)的CO催化还原脱硝性能分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 主要结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
（8）介孔铝基稀土复合物的制备及其构效关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.1.1 我国汽车工业的发展现状 |
| 1.1.2 汽车尾气的危害 |
| 1.1.3 机动车尾气净化技术及发展 |
| 1.1.4 车用催化剂涂层材料的发展 |
| 1.1.5 介孔铝基稀土复合物研究课题的来源 |
| 1.2 自发单层分散理论的研究进展 |
| 1.2.1 自发单层分散现象的引入 |
| 1.2.2 自发单层分散现象的理论解释及阈值效应 |
| 1.2.3 自发单层分散的结构模型及分散阈值的测定方法 |
| 1.2.4 自发单层分散体系的制备技术及应用 |
| 1.3 介孔铝基稀土复合物的研究现状 |
| 1.3.1 介孔材料简介 |
| 1.3.2 介孔氧化铝的研究现状 |
| 1.3.3 铝基稀土复合物的研究现状 |
| 1.3.4 介孔铝基稀土复合物的发展现状 |
| 1.4 研究目的与主要研究内容 |
| 1.4.1 本论文课题的提出及思路 |
| 1.4.2 研究目的和主要研究内容 |
| 第二章 CeO_2/γ-Al_2O_3体系的构效关系研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 材料试剂 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 不同CeO_2/γ-Al_2O_3质量比体系的制备 |
| 2.2.4 材料的表征测试方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 CeO_2/γ-Al_2O_3体系的XRD表征 |
| 2.3.2 CeO_2/γ-Al_2O_3体系的HR-TEM表征 |
| 2.3.3 浸渍法制备的CeO_2/γ-Al_2O_3体系的织构性能分析 |
| 2.3.4 CeO_2/γ-Al_2O_3体系的H_2-TPR测试 |
| 2.3.5 CeO_2/γ-Al_2O_3体系的H_2-TG分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 La_2O_3/γ-Al_2O_3体系的构效关系研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 材料试剂 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 不同质量比La_2O_3/γ-Al_2O_3体系的制备 |
| 3.2.4 不同La_2O_3/γ-Al_2O_3体系的表征测试方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 La_2O_3/γ-Al_2O_3体系的XRD表征 |
| 3.3.2 La_2O_3/γ-Al_2O_3体系的HR-TEM表征 |
| 3.3.3 La_2O_3/γ-Al_2O_3体系的织构性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 介孔铝基稀土复合物的制备及其表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料试剂 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 介孔铝基稀土复合物的制备 |
| 4.2.4 介孔材料的表征测试方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 介孔AlLaZrTiOx复合物中La含量的确定 |
| 4.3.2 介孔铝基稀土复合物的表面与孔结构的热稳定性分析 |
| 4.3.3 介孔铝基稀土复合物的XRD分析 |
| 4.3.4 介孔铝基稀土复合物的HR-TEM分析 |
| 4.3.5 介孔AlCeZrTiOx复合物的氧化还原性能分析 |
| 4.3.6 溶胶-凝胶法合成介孔铝基稀土复合物的机理探讨 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 介孔铝基稀土复合物在车用催化剂中的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 材料及试剂 |
| 5.2.2 催化剂的制备 |
| 5.2.3 催化剂的活性评价方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 铝基稀土复合物载Pd-Rh催化剂小样的活性评价 |
| 5.3.2 介孔铝基稀土复合物担载Pd-Rh催化剂在CNG车上的应用 |
| 5.3.3 介孔铝基稀土复合物担载Pd-Rh催化剂在汽油车上的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.1.1 CeO_2/γ-Al_2O_3体系的构效关系研究 |
| 6.1.2 La_2O_3/γ-Al_2O_3体系的构效关系研究 |
| 6.1.3 介孔铝基稀土复合物的制备与表征研究 |
| 6.1.4 介孔铝基稀土复合物在车用催化剂中的应用研究 |
| 6.2 本工作的创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读博士期间的研究成果 |
| 1. 学术论文 |
| 2. 发明专利 |
| 3. 获奖情况 |
| 致谢 |
（9）纳米氧化铈/碳复合载体的制备、结构及催化性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 直接甲醇燃料电池 |
| 2.1.1 DMFC的工作原理 |
| 2.1.2 直接甲醇燃料电池的极化现象 |
| 2.1.3 直接甲醇燃料电池(DMFC)的我国研究现状 |
| 2.1.4 直接甲醇燃料电池存在的问题 |
| 2.2 DMFC的阳极电催化剂研究 |
| 2.2.1 研究现状 |
| 2.2.2 单金属Pt催化剂的研究 |
| 2.2.3 Pt与金属氧化物掺杂催化剂 |
| 2.3 催化剂载体研究 |
| 2.3.1 Vulcan XC-72活性炭 |
| 2.3.2 碳纳米管CNTs |
| 2.3.3 介孔碳CMK-3 |
| 2.3.4 石墨烯 |
| 2.4 稀土化合物在DMFC阳极催化剂中的应用 |
| 2.4.1 相关的一些基本氧化物 |
| 2.4.2 稀土氧化物在阳极催化剂中的研究 |
| 2.5 研究内容 |
| 3 实验材料与研究方法 |
| 3.1 实验所用药品及仪器 |
| 3.1.1 实验药品 |
| 3.1.2 实验所用的仪器设备 |
| 3.2 催化剂的制备 |
| 3.2.1 介孔碳(CMK-3)的处理 |
| 3.2.2 Pt基催化剂的制备 |
| 3.3 催化剂的表征 |
| 3.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 3.3.2 热重-差热分析(TG-DTA) |
| 3.3.3 透射电子显微镜分析(TEM) |
| 3.3.4 催化剂的SEM-EDS表征 |
| 3.3.5 紫外-可见漫反射分析(UV-Vis) |
| 3.3.6 X射线光电子能谱(XPS) |
| 3.3.7 氮气吸脱附测试(BET) |
| 3.4 催化剂的电化学测试 |
| 3.4.1 工作电极的制备 |
| 3.4.2 电化学性能测试 |
| 4 催化剂载体及相关氧化物的制备及表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品的制备 |
| 4.2.1 氧化石墨烯的制备 |
| 4.2.2 SBA-15与CMK-3的合成 |
| 4.2.3 稀土氧化物的合成 |
| 4.3 实验结果和讨论 |
| 4.3.1 SBA-15与CMK-3的结构表征 |
| 4.3.2 氧化石墨烯的表征 |
| 4.3.3 稀土氧化物的表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 介孔碳负载的Pt-CeO_2/CMK-3的制备及其在甲醇电催化氧化中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 CeO_2/C的制备 |
| 5.2.2 硼氢化钠还原法制备Pt-CeO_2/C |
| 5.2.3 电化学沉积法制备Pt-CeO_2/C催化剂 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 CeO_2/C复合载体的合成与表征 |
| 5.3.2 CeO_2/C的电化学催化分析 |
| 5.3.3 不同方法负载Pt催化剂的催化性能 |
| 5.3.4 载体的处理方法对催化性能的影响 |
| 5.3.5 CeO_2含量对催化剂性能的影响 |
| 5.3.6 CeO_2、Pr_6O_(11)、Tb_4O_7改性的Pt/CMK-3催化剂性能对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 CeO_2修饰的Pt/G催化剂对电催化氧化甲醇的形貌效应 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 催化剂的制备 |
| 6.2.1 花球状CeO_2的制备 |
| 6.2.2 氧化石墨烯的合成 |
| 6.2.3 Pt-CeO_2/G催化剂的合成 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 CeO_2样品的物理性能表征 |
| 6.3.2 不同形貌CeO_2修饰的Pt/G催化剂的物理性能表征 |
| 6.3.3 不同形貌CeO_2修饰的Pt/G催化剂的电化学性能表征 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 不同碳材料作为载体的Pt-CeO_2/C催化剂对比研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 样品的制备 |
| 7.2.1 氧化石墨烯(GO)的制备 |
| 7.2.2 花球状CeO_2的制备方法 |
| 7.2.3 金属Pt的负载 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 不同碳载体负载的Pt-CeO_2/C催化剂的物理性能表征 |
| 7.3.2 不同碳载体负载的Pt-CeO_2/C催化剂的电化学性能表征 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 Cu、Ni负载的Pt-CeO_2/C(G、CMK-3)催化剂电催化氧化醇类性能研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 样品的制备 |
| 8.2.1 PtCu-CeO_2/CMK-3催化剂的制备 |
| 8.2.2 PtNi-CeO_2/G催化剂的制备 |
| 8.3 结果与分析 |
| 8.3.1 Cu的负载对Pt-CeO_2/CMK-3催化剂性能的影响 |
| 8.3.2 Ni的加入量对PtNi-CeO_2/G结构及催化性能的影响 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 CeO_2-ZrO_2复合氧化物修饰的Pt/C的制备及催化性能研究 |
| 9.1 引言 |
| 9.2 催化剂的制备 |
| 9.2.1 CeO_2-ZrO_2复合氧化物修饰的Pt/C(XC-72)催化剂的制备 |
| 9.2.2 CeO_2-ZrO_2复合氧化物修饰的Pt/CMK-3催化剂的制备 |
| 9.2.3 不同形貌CeO_2-ZrO_2修饰的Pt/G催化剂的制备 |
| 9.3 结果与分析 |
| 9.3.1 铈锆比对Pt/CeO_2-ZrO_2/C(XC-72)催化剂的影响研究 |
| 9.3.2 CeO_2-ZrO_2对Pt/CMK-3(介孔炭)催化剂的影响研究 |
| 9.3.3 不同形貌CeO_2-ZrO_2修饰的Pt/G催化剂的影响 |
| 9.4 本章小结 |
| 10 结论 |
| 11 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
（10）氧化锆（ZrO2）的热、化学性质与应用（论文提纲范文）
| 1前言 |
| 2Zr O2的热学性质与应用 |
| 3Zr O2的化学性质 |
| 3. 1Zr O2的溶解与化学稳定性 |
| 3. 2Zr O2的表面性质 |
| 3. 3Zr O2的催化性质 |
| 3. 3. 1纯Zr O2催化剂 |
| 3. 3. 2Zr O2负载型催化剂 |
| 3. 3. 2. 1Zr O2基固体超强酸 |
| 3. 3. 2. 2其它Zr O2负载催化剂 |
| 3. 3. 3Zr O2复合型催化剂 |
| 3. 3. 3. 1Ce O2- Zr O2固溶体催化剂 |
| 3. 3. 3. 2其它类型的Zr O2复合材料 |
| 4结语 |
四、Effect of Preparation Method on Surface Area and Crystalline Form of CeO_2-ZrO_2 Solid Solution（论文参考文献）
- [1]铜铈锆催化剂在二氧化碳加氢合成甲醇反应中的催化性能与反应机理的研究[D]. 王威威. 大连理工大学, 2020
- [2]氧化铈锆固溶体稳定性及储氧性能第一原理理论研究[D]. 周格格. 北京科技大学, 2020(01)
- [3]Cu基、In2O3基催化剂的制备及其CO2加氢制甲醇性能研究[D]. 石志盛. 东南大学, 2019(01)
- [4]Cu基催化剂在NH3-SCO中催化性能及组分间协同作用的研究[D]. 张晓宇. 大连理工大学, 2019
- [5]Bi、Sn掺杂Ce基催化剂及其碳烟颗粒催化氧化性能的研究[D]. 夏永康. 厦门大学, 2019(08)
- [6]甘油蒸汽重整制氢高效镍基催化剂的制备改性研究[D]. 张家乐. 南京理工大学, 2019(06)
- [7]氯化物溶液喷雾热解焙烧合成RE/AL复合氧化物的研究[D]. 王振峰. 东北大学, 2018(01)
- [8]介孔铝基稀土复合物的制备及其构效关系研究[D]. 顾永万. 昆明理工大学, 2017(05)
- [9]纳米氧化铈/碳复合载体的制备、结构及催化性能研究[D]. 王青春. 北京科技大学, 2016(01)
- [10]氧化锆（ZrO2）的热、化学性质与应用[J]. 欧阳静,周正,伦惠林,谢亚玲,杨华明. 中国材料进展, 2014(06)