CexZr1-xO2固溶体储氧性能与结构的关系

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第２７卷，第１１期 光谱学与光谱分析 Ｖｏ１．２７，Ｎｏ．１１，ｐｐ２２６６—２２６９

２ ０ ０ ７年１ １月

Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ａｎｄ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２００７

Ｃｅ Ｚｒ。一 Ｏ２・固溶体储氧性能与结构的关系

詹瑛瑛，蔡国辉，肖益鸿，郑 起 ，魏可镁

福州大学化肥催化剂国家工程研究中心，福建福州３５０００２

摘要采用加热回流技术制备了系列Ｃ Ｚｒ１ ０２（Ｏ．２５≤ ≤１）固溶体，通过Ｎｚ物理吸附、ＸＲＤ、Ｒａｍａｎ

光谱、Ｕｖ＿ｖｉｓ漫反射光谱表征了不同铈锆组成的铈锆复合氧化circled 物结构对储氧性能的影响。结果表明，在铈

锆组治痘 成比不同的样品之间，结构性质相差较大，随着载体中ＺｒＯ２ ｍｏｌ％的增加，载体结构从相对的有序经无

序再回到相对的有序。Ｃｅｏ Ｚｒｏ．ｅ０２样品具有最高的储氧性能，而Ｃｅｏ．ｚｓＺｒｏ．７ｓ０２样品具有较高的热稳定性。

关键词 铈锆氧化物固溶体；储氧性能；拉曼光谱；紫外一可见漫反射光谱

中图分类号：０６５７．檀香的功效 ３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—０５９３（２００７）１１—２２６６—０４

在室温条件下用蠕动泵将已配制好一定浓度比例的铈锆

引 言

硝酸盐溶液加入到一定浓度的氨水中，控制沉淀终点ｐＨ值

在１０．５～１１，反应在激烈的机械搅拌下进行２ ｈ后，在近沸

１９９４年第三届布鲁塞尔催化与汽车污染控制（ＣａＰＯＣ） 条件下进行老化回流２４ ｈ后，抽滤洗涤，得到的滤饼于３３３

会议上，首次提出Ｚｒ具有提高ｃ ０２的储氧性能的作用ｌ１］，

和３９３ Ｋ下分别干燥１２和３ ｈ，接着先在马弗炉中慢速升温

直到１９９７年的第四届ＣａＰＯＣ会议［２］，Ｚｒ具有提高ＣｅＯｚ的

到７７３ Ｋ下焙烧４ ｈ；最后置于马弗炉中，采用快速升温方

热稳定性的作用才被公开报道，在这期间Ｃｅ（）２一ＺｒＯ２复合氧

式，在静态空气气氛中于指定的温度煅烧４ ｈ（未特别指出时

化物开始作为ＴＷＣ的储氧材料逐步替代纯ＣｅＯ２。但ｃｅ０２一

ＺｒＯ２复合氧化物的最佳组成在实际使用和研究过程中存在

样品煅烧温度为１ １７３ Ｋ），获得系列Ｃ岛Ｚｒ 一 ０２样品，其中

许多不同的观点。ＴｒｏｖａｒｅｌｌｉＥ３］等通过高能球磨法制备

为０．２５，０．４，０．５，０．６，０．８和１对应的样品编号为Ｃ２５，

Ｃｅ￣Ｚｒｌ一 ０２复合氧化物（ 一１，０．８，０．５，０．２，Ｏ），观察到

ＣＡ０，Ｃ５０，Ｃ６ｏ，Ｃ８ｏ及ＣｌＯＯ。

随着ＺｒＯ２含量的增加比表面积增大，当 —Ｏ．８时其储氧能

１．２测试与表征

力（ＯＳＣ）达到最大值，Ｃｅｏ．ｓＺｒｏ．ｚ０２为热稳定性最指数函数运算公式 高的组成。

１．２．１比表面积表征

但ＣｕｉｆＥ ］等提出富Ｚｒ组成的热稳定性优于富Ｃｅ组成。另 催化剂表面积和孔结构的测定在Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ公司

外，Ｋａｓｐａ￣ 等通过柠檬酸络合法制备了系列铈锆固溶体

ＮＯＶＡ ４２００Ｅ快速比表面及孔径分布测定仪上进行。采用液

中，得到的Ｃｅ０． Ｚｒ０． ０２烧结趋势最小，热稳定性最好。虽然

氮温度（７７ Ｋ）下Ｎ２吸附法测定表面积。样品在５７３ Ｋ好模式 温度

富锆固溶体的本征热动力学性质赋之予较小的烧结速率，使

下抽气预处理至压力小于１ｏ Ｐａ。测定方法为静态法，采用

其较适于高温催化体系的应用，但由于材料的性能很大程度

上取决于制备方法，其织构和结构的变化是随不同的合成方

ＢＥＴ法计算比表面积。

１．２．２储氧能力的测定

法相伴产生，相互制约，故不同研究合成体系有其个性所

在。。拉曼光谱和Ｕｖ＿Ｖｉｓ漫反射光谱近年来已成为研究催化

样品的储氧能力（ＯＳＣ）测定在美国Ｍｉｃｒｏｍｅｔｒｉｃ公司的

剂性质的有力工具 棚。因此本论文主要采用拉曼光谱和

ＡｕｔｏＣｈｅｍ ２９１０自动催化剂表征系统上进行，采用氧脉冲化

ｕｖ＿Ｖｉｓ漫反射光谱表征采用加热回流技术制备的系列

学吸附（０２ Ｐｕｌｓｅ Ｃｈｅｍｓｏｒｐｔｉｏｎ）土地转让合同 的方法测定。样品装填量约

ｃ ｚｒ１ ０２（ｏ．２５≤ ≤１）固溶体的结构性质，考察制约其储

为３０．０ ｍｇ，实验前样品先在８２３ Ｋ下用１ｏ ０２／Ａｒ脉冲预

氧性能的关键因素。

处理１ ｈ以除去可能吸附的杂质后，改用 吹扫降至室温。

再用１Ｏ Ｈｚ／Ａｒ混合气体还原，流速３０ ｍＬ・ｒａｉｎ～，从室

１实验部分

温开始，以１Ｏ Ｋ・ｍｉｎ 的速度程序升温至１ １７３ Ｋ，在

１ １７３ Ｋ下改用Ａｒ吹扫１ ｈ后降至７００ Ｋ，在７００ Ｋ恒温以

１．１样品的制备

１ｏ ０２／Ａｒ混合气为吸附气进行脉冲吸附直至饱和，通过

收稿日期：２００６—０７—２８，修订日期：２００６—１１—０２

基金项目：国家自然科学基金项目（２０２７１０１２）和福建省教委基小孩口臭是什么原因 金项目（ＪＢ０５Ｏ２３）￣ｔｌＪＪ

作者简介：詹瑛瑛，１９７５年生，福州大学在职博士生 ＊通讯联系人 ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｅｎｇｑ固ｆｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ