铈锆复合氧化物是汽车尾气净化三效催化剂的关键组分之一。日益严格的排放法规对铈锆复合氧化物的热稳定性提出了更高的要求。通过共沉淀法合成高热稳定性CeO2-ZrO2复合氧化物,考察掺杂改性元素、前驱体盐种类、洗涤方法以及陈化条件对样品比表面积和热稳定性的影响。结果表明,采用La-Y-Nd共掺杂作为改性组分,以含Ce4+的Ce(NH4)2(NO3)6作为铈盐前驱体,采用无水乙醇洗涤,在乙醇环境陈化12 h得到的CeO2/ZrO2/La2O3/Y2O3/Nd2O3(CZLYN)样品具有最优的比表面积与热稳定性,经马弗炉1 050 ℃老化12 h后仍能维持38 m2·g-1的比表面积。将优化工艺下制备的CZLYN样品与某进口商用铈锆粉进行表征对比,发现其与商用铈锆粉具有相似的物相结构、晶粒尺寸、孔径分布和表面微观形貌,且新鲜样比表面积提高约60%;经过1 050 ℃马弗炉热老化后,优化工艺CZLYN样品比表面积较商用铈锆粉提高约20%;水热老化后,优化工艺CZLYN样品比表面积仍略高于进口商用铈锆粉,动态储放氧性能高约30%,表明其具有更为优异的热稳定性。
通过水热法制备纳米棒MnO2修饰g-C3N4复合异质结光催化剂。通过XRD、FT-IR和PL等表征手段证明,复合材料的分子结构和化学键没有被破坏,其空穴-电子对的复合作用得到有效抑制。在光催化-类Fenton反应的复合体系下,探究MnO2/g-C3N4对RhB溶液的降解性能和机理。结果表明,采用25 mg 11%-MnO2/g-C3N4催化剂降解50 mL RhB(20 mg·L-1)溶液,反应时间 10 min 时降解率达到95%,60 min时最大降解率达到99%。MnO2/g-C3N4在光催化-类Fenton体系中对RhB降解起主要作用的是超氧基阴离子自由基(·O2-)。
以拟薄水铝石为主要原材料,采用不同的处理方式得到4种氧化铝载体并进一步制备负载型PtSnNa/Al2O3脱氢催化剂。XRD和N2吸附测试结果证明,拟薄水铝石原料经乙醇溶剂回流处理,然后在氮气气氛中焙烧,可以得到具有γ-Al2O3晶相的氧化铝载体(比表面积248 m2·g-1、总孔容0.89 mL·g-1、平均孔径15.5 nm)。而直接在空气中焙烧得到的氧化铝的比表面积、总孔容和平均孔径都相对较小。将PtSnNa/Al2O3脱氢催化剂应用于异丁烷脱氢制异丁烯反应。反应性能评价测试结果表明,优良的贵金属脱氢催化剂载体应该具备较大的孔容和孔径。具有上述结构特征的氧化铝载体能够制备性能优异的异丁烷脱氢催化剂。该催化剂的异丁烷平均转化率47.2%,异丁烯平均选择性96.3%,并且该催化剂的寿命超过100 h。反应后积炭催化剂的热分析表征结果表明,通畅的孔道结构有利于反应中间物种迁移及反应产物的脱除,同时提高催化剂的容炭能力。