CeO 2 -MO x （M=Zn/Mn/Cu）多孔复合材料的制备及性能研究

发布时间：2022-12-23 02:28

　　多孔CeO₂因其优越的储放氧能力,高的比表面积,较小的晶粒尺寸和更好的传质效率,而被广泛应用。将CeO₂与其它催化活性物质复合,有利于发挥不同材料间的协同效应,提高催化性能。但是目前CeO₂基多孔复合材料常用的合成方法流程繁琐,限制了其实际应用。本文以乙二醇和水的混合物为溶剂,通过一步溶剂热法结合煅烧制备了多种CeO₂基多孔复合材料,能够灵活调控材料的结构、组成及表面价态,为CeO₂基复合材料的制备提供了新思路。本文着重研究了所制备的CeO₂基多孔复合材料在丙酮检测、NO氧化及对硝基苯酚（4-NP）还原的催化性能及相应反应机制,明确了性能与材料结构、组成间的构效关系,为CeO₂基多孔复合材料在环境领域的应用提供了理论参考。主要研究内容如下:（1）利用溶剂热法结合煅烧制备了具有多孔结构的CeO₂-ZnO（PZC）复合材料,并提出了该材料的形成机制。通过研究基于PZC多孔复合材料的传感器在丙酮检测中的性能,证明了材料... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
符号说明
1 绪论
    1.1 氧化铈的结构及特性
    1.2 氧化铈基多孔复合材料的研究进展
        1.2.1 多孔氧化铈
        1.2.2 多孔氧化铈复合材料的研究
    1.3 氧化铈基多孔复合材料的合成方法
        1.3.1 溶剂热法(水热法)
        1.3.2 溶胶凝胶法
    1.4 氧化铈基多孔复合材料的应用
        1.4.1 有害气体的检测
        1.4.2 空气中氮氧化物的处理
        1.4.3 水中有机物的去除
    1.5 课题研究的内容和意义
2 实验材料及测试方法
    2.1 实验药品及仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 多孔CeO_2-ZnO的制备
        2.2.2 多孔CeO_2-MnO_x的制备
        2.2.3 多孔CeO_2-Cu_xO的制备
    2.3 样品表征手段
        2.3.1 TEM
        2.3.2 SEM
        2.3.3 XPS
        2.3.4 XRD
        2.3.5 BET
        2.3.6 ICP
        2.3.7 拉曼光谱分析
        2.3.8 H_2-TPR表征
        2.3.9 NO-TPD表征
        2.3.10 O_2-TPD表征
    2.4 样品性能表征
        2.4.1 CeO_2-ZnO对丙酮的检测
        2.4.2 CeO_2-MnO_x对 NO的催化氧化
        2.4.3 CeO_2-Cu_xO对4-NP的催化还原
3 CeO_2-ZnO多孔复合材料的制备及气敏性能研究
    3.1 CeO_2-ZnO多孔复合材料的制备及表征
    3.2 CeO_2-ZnO气敏性能的研究
    3.3 气敏机理分析
    3.4 本章小结
4 CeO_2-MnO_x多孔复合材料的制备及催化氧化NO的性能研究
    4.1 溶剂热法制备CeO_2基多孔复合材料
    4.2 CeO_2-MnO_x多孔复合材料的制备与表征
    4.3 CeO_2-MnO_x催化氧化NO性能的研究
    4.4 催化机理分析
    4.5 本章小结
5 CeO_2-Cu_xO多孔复合材料的制备及催化还原4-NP的性能研究
    5.1 CeO_2-Cu~0前驱体的制备及表征
    5.2 CeO_2-Cu_xO多孔复合材料的制备及表征
    5.3 CeO_2-Cu_xO催化还原4-NP性能的研究
    5.4 催化机理分析
    5.5 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间主要研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]CeO2基复合氧化物催化剂的研究进展[J]. 李友凤,谢波,王光伟.  功能材料. 2019(12)
[2]空气中氮氧化物、二氧化硫的含量测定及大气污染成因解析[J]. 陆玮.  绿色环保建材. 2019(05)
[3]CeO2多孔纳米材料的制备研究进展[J]. 刘明珠,刘园园,陆迪,刘悦.  淮北师范大学学报(自然科学版). 2017(01)
[4]纳米CeO2的催化基础及应用研究进展[J]. 王艳杰,刘瑞,吕广明,孙聆东,黄云辉,严纯华.  中国稀土学报. 2014(03)
[5]纳米CeO2化学制备方法的研究进展[J]. 孙志佳,刘连利,吕红艳.  渤海大学学报(自然科学版). 2013(04)



本文编号：3724527