一、Preparation and Characterization of Nanocrystalline CeO_2 by Precipitation Method(论文文献综述)
唐红梅,李琴,黄振雄,邓同辉,詹聪,黎建刚[1](2021)在《二氧化铈纳米结构的制备方法研究进展》文中研究说明CeO2纳米结构具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应,表现出独特的理化性质,并在精密陶瓷、磁记录、紫外线屏蔽、光电传感以及催化等领域得到广泛应用。对CeO2纳米结构的制备方法进行总结归纳,不仅为开发新型结构CeO2提供科学指导,也进一步促进纳米CeO2在相关领域的高效利用。在此,论述了国内外CeO2纳米结构制备技术的研究现状,重点分析了燃烧法、喷雾热分解法、超临界水体系氧化法、微波法、溶胶-凝胶法、微乳液法、电化学法以及水/溶剂热法,并对其特点、原理以及局限性进行了说明。研究表明,CeO2纳米结构的可控制备仍是现阶段面临的难题,此外,材料制备中所涉及的热力学和反应动力学等模型还有待完善。因此,需深入对其制备过程中涉及的相关基础理论进行研究,明确其成核与生长机制,为CeO2新型纳米结构的开发和应用提供参考。
包中华[2](2020)在《使用超重力旋转床制备纳米二氧化铈及其表征的研究》文中研究指明本文对纳米材料的特性、应用及发展进行了阐述,介绍了二氧化铈的结构性质、资源状况和实际中的应用,总结了纳米二氧化铈的制备方法,并说明了制备纳米二氧化铈的研究状态与存在的问题。本文的主要内容是研究使用超重力旋转床制备纳米二氧化铈过程中各个参数对二氧化铈粒径的影响,同时与超临界水氧化技术制备纳米二氧化铈进行了比较。超重力旋转床制备过程研究了物料浓度、pH、分散剂用量、超重力旋转床参数、焙烧温度和焙烧时间对于二氧化铈粉体粒径的影响,得到了最佳的制备条件。同时,对所制备的粉体进行Zeta电位、润湿性能、TG-DSC、XRD、扫描电镜和透射电镜分析检测,进一步分析了在纳米二氧化铈制备过程中二氧化铈粉体的团聚状态、形貌、微观结构和晶体生长情况;超临界水氧化过程研究了使用不同的硝酸铈浓度、pH、填装度和反应时间等条件制备纳米CeO2粉末,并应用XRD、FE-SEM对制备样品的晶体结构和形貌进行表征,以及分析了样品的粒度、比表面积及Zeta电位。主要得到如下结论:硝酸铈溶液初始浓度为0.7mol/L,初始pH为4-5,硝酸铈和碳酸氢铵摩尔比为1:3,分散剂OP-10的质量分数为30%,物料通入旋转床的流量为300ml/min,旋转床转速为1200r/min,铈的前驱体粉体在650℃焙烧1.5h后得到的二氧化铈粒径最小,结晶效果最好。纳米氧化铈前驱体在溶液中以胶体状态存在,通过氨水调控前驱体溶液的pH值为9时,Zeta电位的绝对值最大,铈的前驱体溶液存在状态更稳定,不易发生团聚。OP-10分散剂溶液缩短了前驱体的润湿时间,显示着优于水溶液的润湿性能。在分散剂溶液中用氨水调控pH=9可使亲水性达到最大,分散效果最佳。通过XRD进行定性分析,前驱体在50℃干燥得到的产物为Ce2(CO3)3·8H2O,在100℃烘干时,前驱体分解为Ce2O(CO3)2·H2O和Ce(CO3)2O·H2O,当温度大于350℃焙烧时得到了二氧化铈纳米粉体。但是在650℃焙烧得到的二氧化铈粉体结晶效果最好。通过电镜分析,前驱体小颗粒被分散剂包裹,形状为细小的条形颗粒,当在650℃焙烧1.5h后,得到纳米而氧化铈形,貌类似于球形,且颗粒分散效果较好,粒度约在200nm左右。通过TEM对所制备的氧化铈的晶格条纹和晶体衍射进行了分析。使用DigitalMicrograph软件测量晶格条纹规整区域的晶面间距,得到的晶面间距为0.19nm、0.27nm和0.32nm,正好对应(220)、(200)和(111)三个晶面。在进行了衍射分析后,衍射斑点也对应(220)、(200)和(111)三个晶面,在对应XRD测试结果,得到氧化铈的生长晶面为(220)、(200)和(111)。以Ce(NO3)3·6H2O为原料,通过超临界水氧化法制备的粉末为单一面心立方结构的纳米CeO2,结晶度良好。硝酸铈浓度低时制备的颗粒细小,形貌近似于球形;随着硝酸铈浓度增大和溶液pH降低,颗粒形貌从近球形变化为纤维棒状后又变为立方结构,但粒径明显增加;纤维棒状颗粒有较大的比表面积为83.4 m2/g。当浓度为0.1mol/L、pH=2时,CeO2溶胶的Zeta值最高,溶液稳定性良好,不易团聚。超重力技术在制备纳米二氧化铈过程中无论是设备成本、使用环境及操作要求还是在制备的纳米二氧化铈结果上都具有明显的优势。超重力技术是工业化制备纳米二氧化铈的理想方法。
孙维艳[3](2020)在《纳米CeO2的制备与催化性能研究》文中提出二氧化铈(CeO2)因独特的电子效应、氧空位理论等优势广泛应用于各个领域。在众多制备方法中微乳液法因“可控合成”优势而深受青睐。常规的水基微乳液体系,在制备和使用过程中,会带来大量的废水、废气、废渣等三废污染。为满足制备生产过程的绿色清洁化,本课题较为系统的研究了非水微乳液纳米粒子制备体系。首先通过对非水微乳体系的研究,确定了三组分体系的三元相图,筛选出了适宜的非水微乳液体系:AEO-3/正辛烷/甲醇。采用UV-Vis光谱和染色法确定了该非水微乳液为W/O型,可提供纳米液滴作为微反应器来合成纳米CeO2粒子。此外测得非水微乳液体系制备纳米CeO2的较优条件如下:m(AEO-3)︰m(正辛烷)=4︰6,c(Ce(NO3)3)浓度0.3 mol/L,c(NaOH)浓度0.9 mol/L,甲醇质量分数14%。利用该非水微乳液体系在较优条件下制备了纳米CeO2,与水热法、直接沉淀法制得的纳米CeO2进行比较。通过热重、XRD、SEM等手段对制备的CeO2进行表征,结果表明AEO-3/正辛烷/甲醇非水微乳液体系制备的纳米CeO2是萤石结构且纯度较高,颗粒分散均匀呈球状,颗粒尺寸位于10~20nm,而水热法、直接沉淀法制备的纳米CeO2团聚相对严重。将非水微乳液法、水热法、直接沉淀法制得的纳米CeO2作为载体制备了Ni-CeO2催化剂并对甲烷重整进行催化反应。实验结果表明以非水微乳液法制备的纳米CeO2为载体的Ni-CeO2催化剂能提高镍的分散性,具有一定的抗积碳能力。相比较水热法、直接沉淀法制备的纳米CeO2为载体的Ni-CeO2催化剂而言,具有更高效的催化性及稳定性,甲烷与二氧化碳转化率都高于43%。此外,还研究了纳米氢氧化铈对甲醇燃油的催化作用。将含有纳米氢氧化铈粒子的非水微乳液体系加入甲醇燃油中,结果表明添加氢氧化铈助剂的甲醇燃油燃烧更加完全,能明显降低尾气中的HC、NOX等有害物质的排量,实现了甲醇燃油的清洁排放。
刘铃声,王荣,马升峰,关卫华[4](2020)在《超声波在制备稀土纳米材料中的研究现状》文中研究指明简要介绍了超声作用机理,主要就超声沉淀法、超声分解法、超声电解法、超声水热法、超声雾化法、超声固液研磨法、超声溶胶-凝胶法、超声还原法、超声分散法、超声微乳液法、超声模版法制备纳米材料,尤其在制备稀土纳米材料的研究上进行了重点阐述,利用超声波在交叉学科的融合的技术,为制备性能优越的稀土纳米材料实现产业化总结出可行而有效的方法。
王慧泽[5](2018)在《高分散表面复合多相催化剂的设计合成及其应用》文中提出多相催化作为化工生产过程的关键环节之一,相关领域的技术创新和开发一直备受关注。多相催化本质上是一种发生于固态催化剂表面的反应,因此多相催化性能直接依赖于固态催化剂的表面结构,这就指明了面向固态催化剂表面结构进行专门设计合成是提高其催化性能的直接途径,而目前常用的多组分多相催化剂如金属或金属氧化物复合催化剂从其制备方法来说与这一目标还相距甚远。针对这一问题,本文首先针对复合金属氧化物催化剂设计了一种新的合成方法——静电锚定-氧化还原沉积法;采用该方法制备了一系列过渡金属氧化物高分散的负载型催化剂,以NH3选择性催化还原NO(NH3-SCR)作为探针反应,考察了该系列催化剂的催化性能,并与常用的浸渍法、沉积沉淀法等方法合成的催化剂作对比,分析了该方法制备的催化剂的结构特点和催化性能优越的原因;对以该方法制备的MnOx/Al2O3、MnOx/TiO2及MnOx/CeO2催化剂,通过原位红外技术分析探究了NH3-SCR反应物在不同载体Mn基催化剂上生成的关键活性物种的差异和可能的反应途径,从反应历程方面筛选了更有利于NH3-SCR反应的Mn基催化剂载体。另外,针对金属纳米复合材料发现了一种通过控制氧化还原动力学过程在Ag纳米基体表面直接构建Pt、Pd、Au高指数晶面复合材料的简便方法,进行了相关合成条件和形成机制的探索研究。具体内容如下:1、利用氧化物载体具有等电点这一性质及过渡金属价态多变的特点,设计了一种基于静电锚定结合氧化还原沉积技术的过渡金属氧化物催化剂的合成方法。通过考察合成参数对该方法制备的MnOx/TiO2催化剂NH3-SCR活性的影响,发现该方法所需的焙烧温度较低(最佳焙烧温度300 oC),对过渡金属前驱体的要求也较低(在水中能解离出低价离子即可),并且能够有效提高活性组分的分散度或利用率。2、通过与浸渍法、沉积沉淀法和溶胶凝胶法合成的催化剂做对比,发现静电锚定-氧化还原沉积法制备的MnOx/TiO2催化剂的NH3-SCR低温活性较为突出,得益于合成过程中,Mn2+与TiO2之间的静电吸附作用所致的MnOx的高度分散,以及Mn2+在TiO2表面的原位变价过程对MnOx与TiO2之间相互作用的积极影响。3、将静电锚定-氧化还原沉积法扩展用于制备以CeO2、Al2O3及SiO2为载体的Mn基催化剂。发现无论哪种载体,该方法得到的催化剂在用于催化NH3-SCR反应时,在100 oC时均可实现90%以上NO的高转化率,而传统方法合成催化剂在该温度下的NO转化率均不到50%,说明该方法具有一定的载体普适性。4、由XRD、TEM、XPS、H2-TPR等多种表征分析得出静电锚定-氧化还原沉积法合成的负载型Mn基催化剂有以下结构特点:MnOx呈无定型态且分散度高、其中Mn4+的含量居多、与载体之间相互作用较强。这些结构特点,使该方法合成的催化剂具有良好的NH3-SCR催化活性。5、采用静电锚定-氧化还原沉积法制备了以CoOx为主要活性组分的CoOx-MnOy/CeO2催化剂,该催化剂活性组分的分散度远高于采用浸渍法和沉积沉淀法合成的催化剂,并且该催化剂在CO氧化及NH3-SCR反应中均有着突出的催化活性,说明该方法在活性组分方面具有一定的普适性。6、利用原位红外技术,分析探究了NH3和NO在不同载体Mn基催化剂上生成的吸附物种的种类、相对含量及活性,筛选出CeO2作为Mn基低温脱硝催化剂的载体更有优势。7、设计了一种制备兼具贵金属高分散度和高指数晶面特性金属纳米复合材料的方法。该方法巧妙的在贵金属前驱体与金属基底之间的氧化还原蚀刻体系中引入“扩散控制剂”,通过动力学控制异向蚀刻,制备了兼具M(Pt、Pd、Au)高分散和高指数晶面暴露的M^Ag纳米凹面立方体。
李玲[6](2017)在《新型CO2以及微量丙酮气敏材料的研究》文中研究表明随着人们对环境安全与保护及对个人身体健康状况的日益关注,传感器作为一种迅速便捷的检测手段逐渐走入人们视线。CO2排放量的急剧增加已经引起全球变暖、海平面升高、冰川融化等系列严重生态问题,吸引全球科研工作者高度关注。因此,CO2气体监测器成为科研热门。另外,人体呼出气体中的丙酮是检测糖尿病的重要潜在生物标志物。通过检测人体呼出气成分来无创地诊断临床疾病以及监控人体代谢状况的呼吸分析技术(breath analysis)为糖尿病诊断与监控开辟了一种全新途径。为有效的监测和检测CO2及微量丙酮气体,本论文致力于制备出高灵敏度、响应-恢复迅速、选择性高和稳定性高的气体传感器。这其中金属氧化物半导体气敏传感器因为其制备工艺简单,性能优良,成本低廉,被视作目前最主要的气体传感器之一。目前已经发现的CO2气体传感器有:红外线型、固体电解质型、表面声波型、电阻型、电容型以及MOS型等。其中红外吸收式传感器的测量精度相对很高,但是因其装置相对庞大、价格高昂而使得普及难度较大;Severinghaus电极式电化学型传感器主要应用于测量血液中的CO2,这类电化学型传感器极易受电磁干扰;NASICON固体电解质类型CO2传感器也由于制备工艺严苛,制造难度较大而难于普及使用。目前常用的CO2气敏材料主要是电阻和电导型p-n节型复合氧化物型传感材料。如CuO-BaTiO3复合材料及Ag修饰的CuO-BaTiO3复合材料,这些材料制备工艺相对繁杂且BaTiO3材料成相温度以及对CO2气体工作温度均很高。许多金属氧化物材料(单一相及复合相)被用作电阻型CO2传感材料。当电阻型传感器暴露在CO2气氛中,单一相的半导体(如:Nd2O2CO3,CeO2,LaOCl,GdCoO3.SmCoO3,La1-xSrxFe03,La1-xBaxFeO3)和复合的氧化物类薄膜(如:CuO-BaTiO3,La2O3-BaTiO3和ZrO2-BaTiO3等)均表现出电阻增大趋势。在CuO-BaTiO3的p-n体系中常认为CO2的气敏机理跟CO2在CuO材料表面形成的碳酸盐类物质相关,材料表面形成的碳酸盐薄膜改变了 CuO-BaTiO3复合材料的p-n势垒高度。同样,LaOCl、Nd2O2CO3和La1-xSrxFeO3各体系对CO2气敏机制也是与碳酸盐及其衍生物种的形成来解释的。相关第一性原理计算结果表明,材料接触CO2气体后,CO2分子与材料晶格表面原子(如O)之间能够形成桥式和多个配位的碳酸盐。但有关CO2分子与气敏材料间具体电子转移信息仍然存在疑问。另外的研究也表明半导体氧化物表面的化学吸附氧O可能参与了 CO2气体与材料的气敏反应过程。但有关CO2气体半导体氧化物的气敏机理仍然存在争议。因此开发高效的CO2传感材料及探索CO2气敏机理还有许多工作要展开。丙酮气体相对有一定的毒性,在空气中沸点较低且常温条件下极易挥发。空气中丙酮的含量为1000 ppm时,人体会表现出眩晕、乏力等不适,另外丙酮是人体呼出气尤其是糖尿病患者呼出气中的重要副产物。通常健康人体呼出的气体中丙酮的含量在0.3~0.9ppm,而糖尿病患者呼出的气体中丙酮的含量>1.8 ppm。显着的浓度差异使得呼气中丙酮的浓度能够作为监测糖尿病的重要标志物。目前丙酮气体的检测方法主要有:电化学法;荧光光谱法;分光光度法,气相色谱-质谱联用;质谱法;燃烧法以及传感器等。痕量呼吸丙酮检测主要是基于激光光谱法、气相色谱法、质谱及其衍生方法以及电化学传感器4类。目前,部分二元及复合类型半导体氧化物常被用作丙酮气敏传感材料:SnO2,WO3,V2O5,ZnO,TiO2,NiO,Fe2O,CO3O4,CuO-ZnO 以及 ZnO-In2O3 等。钙钛矿型氧化物通常是指具有ABO3型化学计量比的化合物,是一种非常重要的半导体类功能材料。用它作为气敏传感材料具有单一金属氧化物所没有的一些优势。钙钛矿型氧化物对一些气体表现出优秀的选择性和灵敏性,并且器件工作稳定性也高,不易产生基线漂移等不定因素。因为其ABO3型理想空间群为Pm3m,在其结构中,AB为阳离子、X为阴离子。它的基本结构为BX6八面顶点相连的结构。当对A、B位的阳离子进行掺杂,八面体将会发生形变,X离子的位置会发生小的偏移,Pm3m空间群会畸变成正交晶系或者四方晶系。钙钛矿氧化物类气敏材料对气体的选择性、灵敏度等便可通过调控A、B位的元素种类来实现。目前对钙钛矿类气敏材料的研究还需反复实验,选取掺杂的元素,改变掺杂的量等,及掺杂贵金属等以提高其气敏性、气体选择性以及传感器稳定性。另外,探索开发先进的元件制造技术以确保器件工作期间的可靠、安全及可重复等也是必须的。在本论文中,我们基于前人的一些钙钛矿相关气敏工作,重点工作是有关钙钛矿氧化物及氧化铈材料对CO2及微量丙酮的气敏性研究。本论文的研究主要包括以下结果:1、采用溶胶凝胶法制备系列La1-xBaxFeC3(x=0,0.1,0.2,0.3)纳米晶粉体。分别制成厚膜式与填充式传感器件。两类传感元件均对CO2表现出了良好的气敏性能。随Ba掺杂比例x的增大和CO2浓度的增加,LaFeO3气敏元件的电阻增大。在300℃下,LaFeO3气敏元件对1000、2000和4000 ppm的CO2气体的气敏响应分别为1.74、2.19和2.74。相关第一性原理计算结果表明,LaFeO3(010)表面预吸附了足够多氧气分子之后,CO2分子可以吸附在LaFeO3(010)表面晶格上,其中C原子与表面晶格O原子成键,并有一部分电荷从CO2中的C原子转移到LaFeO3(010)表面;CO2中的两个O原子分别与相邻的表面晶格Fe原子成键,并有电荷由LaFeO3(010)表面分别转移到两个O原子上。总共有0.021e的净电荷由CO2传递给LaFeO3(010)表面,与实验中材料暴露在CO2气氛中电阻升高的现象相吻合。2、以溶胶-凝胶法制备了 xwt%Pd-SmFeO3(x=0,1,3,5)系列纳米晶粉体并对其表征,制成填充式传感器研究其电性能、气敏性能及气敏机制。在100℃到340℃温区研究其对微量丙酮的气敏特性。XRD显示未掺杂的SmFeO3粉体及掺杂Pd的SmFeO3材料均为正交钙钛矿结构,平均晶粒D约为50~55 nm。XPS结果显示:Pd 3d的峰被解卷积为337 eV处的Pd 3d3/2和位于335 eV处的单质Pd0两个峰位。O1s峰是分别位于529.27 eV处的晶格氧峰和531.4 eV处的吸附氧峰。3wt%Pd-SmFeO3元件在最佳工作温度240℃时,对500 ppb的微量丙酮气体的灵敏度S=7.21;响应-恢复时间分别为4秒,3秒。随环境湿度的增加,元件的灵敏度S是减小的。SmFeO3对丙酮的气敏机理是基于材料电阻变化,而阻值变化又受丙酮分子数及材料表面化学吸附氧Oads的数量所控制。在载流气体为空气时,化学吸附氧以O2-或者C-吸附在材料表面,遇到丙酮气体,化学吸附氧与丙酮气体发生反应,产物为(CO2和H2O。因此H2O的存在会抑制反应过程的发生。Pd掺杂对气敏性能的促进有两种可能机制:电子敏化过程与化学敏化作用。Pd离子的掺杂使得材料气敏响应增强归因于"溢出效应"和"费米能级控制效应"。Pd0与Pdx+的同时存在使得"溢出效应"与"费米能级控制"效应是同时发生的,由于半导体材料中PdO的数量远远高于Pd0,所以"费米能级控制"效应在丙酮气敏效应增强过程中占主导作用。3、用溶胶-凝胶法制备单相YFeO3纳米晶粉体,以PdCl2进行掺杂,得到系列 xwt%Pd-YFeO3(x=0,1,3,5)纳米晶粉体,对其进行 XRD,HRTEM,SAED等表征,制成厚膜式传感器件研究其电性能及对微量丙酮的气敏性能。XRD结果显示:YmFeO3粉体为正交钙钛矿结构。材料平均晶粒尺寸D约在40-50nm。与高分辨透射电镜HRTEM所得粒径大小相匹配。XPS结果显示:Pd 3d的峰被解卷积为两个峰位,分别是337eV处的Pd3d3/2和位于342.5 eV处的峰。Pd3d峰中位于336.7eV处的峰是PdO中的Pd2+。高分辨透射电镜结果显示:800℃退火的3wt%Pd-YFeO3是直径约为40-60 nm的类球形颗粒,分散较为均匀,颗粒大小相差不大,可以清晰显示出Pd元素负载在颗粒表面。选区电子衍射图谱中可以看出YFeO3晶体为成相良好的单晶材料。3wt%Pd-YFeO3气敏元件200℃时对100 ppb的微量丙酮气体的S值为3.53;响应恢复时间为42秒和38秒。4、以溶胶-凝胶法制备了不同退火温度(400℃,600℃,700℃,800℃,900℃)下的纳米晶粉体CeO2(111);一步水热法制备了 CeO2(111)/(110)纳米球;一步水热法制备了 CeO2纳米棒CeO2(1 10)。对三种暴露不同主要晶面的CeO2进行XRD、HRTEM,SAED等表征并测试其对CO2气体的气敏性能。XRD结果显示400℃,600℃,700℃,800℃,900℃退火处理的CeO2纳米晶材料为萤石结构(空间群Fm3m)。XPS结果显示CeO2主要均是以Ce3+形式存在。800℃退火的CeO2纳米晶材料的高分辨透射电镜HRTEM及选区电子衍射SAED谱图结果显示:CeO2纳米晶粒子是直径约为40-60nm的类球形颗粒,分散较为均匀。选区电子衍射图谱可以看出,衍射环明亮且排列有序,表示CeO2晶体为成相良好的多晶材料。暴露不同晶面的各CeO2结果显示对CO2气体的气敏性能 SCeO2(111)>CeO2(111)/(110)>SCeO2(110)。有研究利用反射吸收红外光谱分析法(RAIRS)以及XPS能谱的电子结构结果研究了 CO2分子在氧化铈纳米晶粉体上的吸附构型后发现:CO2吸附于氧化铈纳米晶粉体表面会产生两个吸收峰:双齿碳酸盐(CO32-)和桥式碳酸盐及少量羧酸盐(CO2-),且羧酸盐(CO2O-)物种及其不稳定所以峰强较弱。5、分别以PdCl2,HAuCl4,H2PtCl6对溶胶-凝胶法制备的SmFeO3进行掺杂。得到Pt、Pd、Au-SmFeO3掺杂的纳米粉,后分别制成厚膜式传感器并研究其电性能、气敏性能、气敏机制以及在O2背景和湿度条件下的气敏变化。3wt%Au-SmFeO3 HRTEM 图显示 800℃退火的 3wt%Au-SmFeO3是直径约为 60-100 nm的类球形颗粒,Au颗粒是直径约为8nm左右的球体。在晶面间距为0.2355nm时为Au0(111)晶面。晶面间距为0.2041nm显示的是Au0(200)晶面。XPS衍射谱显示3%wt Au-SmFeO3材料中Au 4f的峰被解卷积为两个峰位,分别是83.7 eV处的 Au0 4f7/2 和位于 87.5 eV 处的 Au3+ 4f 5/2。Fe 2p2/3 坐落于 710.75 eV,Fe 2p1/2峰坐落于725 eV处。气敏测试结果显示各器件灵敏度:SAu-SmFeO3>SPt-SmFeO3>Spd-SmFeO3>SsmFeO3。对 200 ppb 丙酮的灵敏度 S 为 1.58,1.75,2.48 和 4.67。这表明适量的Au的掺杂对SmFeO3气敏元件对丙酮气体的性能是有很大提高的。Au粒子对丙酮的气敏性能提高归因于3个方面:一是Au纳米粒子对丙酮的催化氧化作用,能够加快丙酮分子与材料表面化学吸附氧离子的反应速度。二是Au纳米粒子对半导体氧化物能带的调制作用:由于Au的功函数大,当半导体表面与丙酮分子相接触发生气敏反应时,化学吸附氧离子的电子被释放回半导体氧化物中,使得半导体氧化物中由Au引起的耗尽层宽度变窄,从而产生了更大的电阻变化。三是Au纳米粒子通过"溢出效应"增加半导体表面表面的化学吸附O-。6、紫外光激发下的3wt%Pt-SmFeO3纳米晶粉体对微量丙酮的气敏性能、可能的气敏机制。光激发下的3wt%Pd-SmFeO3基气敏元件在200℃时对200 ppb、500 ppb、1 ppm和5 ppm的丙酮气体的灵敏度分别为3.6,7.9,17.1,20.5,相较于暗态下的灵敏度分别提高了 89.5%,113.5%,143.7%,98.1%,74.3%,53.1%。气敏测试系统受紫外光激发后,Pd-SmFeO3材料表面产生大量光生空穴。空穴能够捕获游离的羟基(水和丙酮中存在的羟基)形成羟基自由基,羟基自由具有强氧化性,能够加速Pd-SmFeO3材料表面吸附的还原性气体的氧化速度,同时理论上能够加快被测气体的脱附。另外丙酮分子含有的羟基,在Pd-SmFeO3的光催化作用下极易与材料表面的吸附氧Oads发生氧化还原反应。光激发气敏过程有以下几个可能:紫外光激发下SmFeO3与金属Pd的耦合使得Pd能够提高电荷分离效率并改变材料中电荷转移方向;能够为光生电荷的传输提供特殊的路径并能够储存半导体材料受光激发后产生的载流子;增强了 SmFeO3的氧化还原能力进而实现Pd在光激发下对SmFeO3内部光生载流子行为的调控,提高了气敏活性。
顾永万[7](2017)在《介孔铝基稀土复合物的制备及其构效关系研究》文中研究指明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。
于文生[8](2015)在《光功能稀土纳米结构材料的构筑与表征》文中研究表明光功能纳米材料是近年来功能材料领域中的前沿热点之一。稀土发光纳米材料具有卓越的光学特性,如荧光寿命较长、光谱线宽较窄、荧光发射波长可调节等,使其在荧光生物标记、荧光显示、照明材料和荧光检测等方面有潜在的应用前景。其中,一维稀土发光纳米材料比零维纳米颗粒具有较少的表面缺陷以及不易团聚等优点,受到了研究者们的广泛关注。光催化材料是基于光-化学转换来降解有机污染物的功能材料。由于纳米光催化材料的高比表面积和高表面活性,其光催化性能相对于块体材料会大大提高。多功能纳米材料因其具有高度集成的不同功能,引起了广大科学工作者的关注和研究。将一维稀土发光纳米材料与其它功能材料相复合,制备出如磁性-发光、发光-光催化等双功能或多功能纳米材料,可以满足单一功能材料无法实现的应用需求,是未来光电子器件的研究重点之一。本论文采用静电纺丝和电喷离子化技术,制备了具有光致发光特性的稀土离子掺杂的BaY2F8和卤氧化物一维纳米结构材料,以及具有光催化特性的不同形貌的CeO2纳米结构,并合成出发光-光催化和磁性-发光两种双功能一维纳米结构材料。对所制备的样品进行了系统地表征,获得了一些有意义的研究结果,为进一步研究纳米材料奠定了一定的基础。1.采用静电纺丝结合双坩埚氟化技术,成功地合成了单斜晶系的BaY2F8:RE3+(RE=Eu,Tb)纳米纤维,尺寸均一,直径为110-130 nm,具有较强的荧光强度。2.采用静电纺丝结合双坩埚氯化技术,制备了LaOCl:Er3+上转换发光纳米纤维和纳米带。所得到的产物均为四方晶系,空间群为P4/nmm。LaOCl:Er3+纳米纤维的直径为161.15±18.11 nm;LaOCl:Er3+纳米带的宽度和厚度分别为6.11±0.19μm和116 nm。通过改变Er 3+离子的掺杂量,可以实现光强和光色的可调性。3.采用静电纺丝结合双坩埚溴化技术,制备了四方相的LaOBr:Eu3+下转换发光纳米纤维,其直径约150 nm。在302 nm紫外光激发下,样品的最强发射峰位于620 nm处,为红光发射。4.采用电喷离子化技术可控地制备了三种不同形貌的CeO2微米球状材料,包括CeO2微米实心球、微米罐和微米多孔球。并采用静电纺丝技术制备了CeO2纳米带。结果发现,光催化性能不仅与光催化剂的比表面积有关,还与其形貌直接相关。5.通过设计特殊的三轴并行喷丝头,使用静电纺丝技术成功地构筑了同时具有上转换发光和光催化性质的Ti O2/SiO2/Y2O3:Yb3+,Er3+三轴并行纳米纤维束。所得到的产物是由一根TiO2纳米纤维、一根SiO2纳米纤维和一根Y2O3:Yb3+,Er3+纳米纤维肩并肩并行排列构成。该产品同时具有良好的上转换发光特性和光催化特性。6.采用一步同轴静电纺丝法直接获得了Fe3O4/Eu(BA)3phen/PVP磁-光双功能空心纳米纤维。在纺丝过程中,只需在外层针管中加入纺丝液,而内层针管中不加任何溶液,通过调控外管中纺丝液的溶剂组成,可以实现一步制备空心结构纳米纤维。所合成的磁-光双功能空心纳米纤维具有明显的空心结构,且同时具备磁性和发光性质。
朱琪琪[9](2014)在《氧化铈(镧)微纳米晶的控制合成与表征》文中认为稀土元素具有独特的4f电子结构,其化合物具有特殊的光、电、磁等性质,被誉为新材料的宝库。氧化铈(Ce02)作为一种用途极广的稀土氧化物,在功能陶瓷、催化剂、气体传感器、燃料电池和紫外线吸收等方面具有十分广阔的市场前景。近年来,CeO2微纳米材料的形貌、尺寸控制以及性能应用已成为研究的热点之一,对所得微纳米结构的性能进行测试,寻找形貌与其物理性质之间的联系,以期制备出的微纳米结构具有所期望的物理性质。论文的主要内容总结如下:以ONH4)2Ce(NO3)6为铈源,CO(NH2)2为沉淀剂,酒石酸钾钠(KNatar)为修饰剂,合成了Ce(OH)CO3的微(纳)米枝晶,并通过锻烧前驱体的方法制得了CeO2的微(纳)枝晶。研究了反应物浓度、添加剂用量、反应时间等对产物形貌的影响,得到了诸如枝晶、棒、微球等一系列特定形貌的氧化铈晶体。最后,根据所观察到的实验事实,提出了晶体表面晶格匹配和奥斯特瓦尔德熟化过程的生成机理。以Ce(SO4)2·4H2O和NiSO4·6H2O为原料,在水热的条件下制备了球形复合Ni-CeO2微晶,研究了反应物用量、反应时间、反应温度等对所得产物的形貌影响并对相关现象进行了解释。最后,对典型的球形复合Ni-CeO2微晶结构的电化学性能、吸附性能进行了初步表征。结果显示,比起单独的CeO2球形结构,所得Ni-CeO2复合结构在电化学性能上有了明显的增强。采用水热法,以La(NO3)3·nH2O为原料,成功的对La203微纳米结构实现了选择性的制备,研究了反应物浓度以及沉淀剂用量对于所得产物形貌的影响,并进一步通过控制表面活性剂种类,分别得到了La2O3多孔微球和多级三棱角微晶。最后,研究了多级三棱角微晶对甲基橙的光催化效果。结果显示,产物在光催化方面的性能得到相应的增强。
袁强[10](2014)在《BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ透氧陶瓷膜空气侧Ce0.8Y0.2O2-δ多孔涂层增进透氧性能研究》文中指出随着石油储量越来越少、价格的不断上涨,使得如何将自然界中贮量丰富的天然气转化为基本有机化工产品和利用焦炉煤气(COG)制备廉价氢气燃料成为近期的研究热点。用透氧陶瓷膜反应器可以直接以空气作为氧源,使得纯氧的获得与甲烷部分氧化反应一步完成,从而大大降低了运行成本,提高了天然气、焦炉煤气化工过程的竞争力。离子-电子混合导体透氧陶瓷膜是部分氧化重整反应器中的关键材料,过去国内外研究者的兴趣主要放在开发各种新型的离子-电子混合导体透氧陶瓷膜材料体系上,并取得了大量卓有成效的成果。但是在实际工作条件下,反应器中透氧膜的高氧分压侧的氧交换过程往往成为整个透氧过程的一个限制性环节,而使用具有催化-透氧作用的纳米多孔涂层对透氧膜空气侧进行表面修饰,提高透氧速率的研究未见报道。BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-(BCFN)具有较高的离子、电子导电性能和化学稳定性能,是一种优良的透氧陶瓷膜材料。本论文通过在BCFN透氧膜空气侧采用Ce0.8Y0.2O2-(YDC)多孔涂层进行表面修饰,进一步提高透氧膜的透氧速率,并对透氧-催化多孔涂层增进透氧的机理进行了深入研究。通过浸渍法将纳米YDC浆料均匀涂敷在BCFN透氧膜上,经过1000℃高温煅烧后,制备出了具有多孔涂层的BCFN/YDC透氧膜,涂层与透氧膜陶瓷基底之间的粘结牢固;BCFN和YDC材料有着良好的高温化学稳定性,没有发生反应生成新的物相。通过无压烧结方法制备了不同晶粒尺寸的YDC固体电解质纳米粉体,对晶粒生长规律的研究结果表明:在烧结过程中,晶粒的生长遵循抛物线规律,可表达为D2-D20kt。通过交流阻抗谱分析表明,相对于微米晶YDC材料,纳米晶YDC材料具有更高的总电导率和更低的氧离子迁移活化能,有利于降低固体电解质的工作温度。在900℃时,纳米晶材料的总电导率达到4.7×10-3S·cm-1。通过四电极法测量BCFN的总电导率和阻塞电极法测量BCFN的氧离子电导率,并计算了其电子电导率,研究结果表明:当温度低于550℃以下时,随着温度的升高总电导率和电子电导率均呈现出显着增加的趋势,没有明显的氧离子电导,表现为P型半导体的特征,计算得到在550℃以下电子电导的表观活化能为0.30eV;当温度在550℃-650℃之间时,由于BCFN晶格氧的脱附,消耗了电子空穴载流子,导致电子电导率略微下降;当温度高于650℃以上时,氧离子电导率随温度升高开始迅速增大,使得总电导率呈现缓慢上升的趋势。利用Wagner方程对BCFN透氧膜材料进行了理论透氧速率计算的研究结果表明:BCFN透氧膜的理论透氧速率随着低氧分压侧氧分压的降低而增加,BCFN透氧膜理论透氧速率随着温度的上升迅速增加。当低氧分压侧的氧分压在10-10Pa时,在650-825℃范围内,理论值与测试值非常吻合,随着温度上升,实际值逐渐与理论值偏差越来越大;并通过对BCFN透氧膜在透氧过程中氧渗透的限制性环节的研究,认为在表面交换控速和体相扩散控速转变过程中存在着对应的“特征氧分压差ΔPc”与“特征温度Tc”。通过COG部分氧化重整实验表明,YDC作为空气侧涂层,能显着提高BCFN透氧膜的透氧速率。当COG流量为162ml·min-1,空气流量为353ml·min-1时,BCFN/YDC透氧膜的透氧速率达到18.78ml·cm-2·min-1,比BCFN透氧膜的透氧速率提高了20.23%左右;经COG氧化重整实验后,透氧膜空气侧涂层仍然保持萤石型的多孔结构,BCFN的钙钛矿主晶相保持完整,说明BCFN/YDC透氧膜在高温条件下具有良好的化学稳定性。通过O2-TPD研究YDC和BCFN材料的氧气脱附行为的实验结果表明,相对于BCFN材料,YDC材料的低温氧脱附温度和高温氧脱附温度更低,具有更强的氧气脱附能力;通过H2-TPR研究YDC和BCFN材料的还原性能的实验结果表明,相对于BCFN材料,YDC具有更强的被还原能力;通过XPS对YDC多孔涂层的分析结果表明,YDC涂层在透氧实验后,发生Ce4+与Ce3+之间的转变,增加了氧空位,有利于氧的表面交换。通过ECR对YDC和BCFN材料的氧表面交换系数和扩散系数的研究结果表明,在500650℃温度下,氧分压从0.21atm变化至0.0002atm的条件下,虽然YDC涂层材料的表面氧交换系数低于BCFN透氧膜材料,但是YDC材料具有更低的氧离子迁移活化能,说明YDC具有更高的体内氧扩散能力。根据电离能数据,Ce、Co、Fe元素从相同价态被还原所需的能量依次增大,即Ce元素更容易变价并释放电子;利用玻恩-哈伯热化学循环进行热力学计算的结果表明,1/2Ce2O3(s)+1/2O(g)→CeO2(s)的标准反应Gibbs自由能最低,说明CeO2材料中存在的Ce3+更容易被氧化,并释放出电子,有利于表面吸附氧的催化还原。通过对BCFN/YDC透氧膜的透氧机理研究发现,由于多孔涂层材料具有更大的比表面积,有利于空气中的氧在涂层材料表面、涂层/BCFN/空气三相界面处吸附;涂层材料易于提供电子,促进氧分子变成氧离子;涂层材料具有大量的氧空位,有利于氧离子进入材料内部进行传输。正是由于上述特点,使得空气侧多孔催化-透氧涂层起到了显着的增进透氧效果。
二、Preparation and Characterization of Nanocrystalline CeO_2 by Precipitation Method(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、Preparation and Characterization of Nanocrystalline CeO_2 by Precipitation Method(论文提纲范文)
(1)二氧化铈纳米结构的制备方法研究进展(论文提纲范文)
引言 |
1 燃烧法 |
2 喷雾热分解法 |
3 超临界水体系氧化法 |
4 微波法 |
5 溶胶-凝胶法 |
6 微乳液法 |
7 电化学法 |
8 水/溶剂热法 |
9 结论 |
(2)使用超重力旋转床制备纳米二氧化铈及其表征的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 纳米材料概述 |
1.1.1 纳米材料特性 |
1.1.2 纳米材料的应用及发展 |
1.2 二氧化铈简介 |
1.2.1 二氧化铈的结构与性质 |
1.2.2 二氧化铈的资源状况 |
1.3 纳米二氧化铈的制备方法 |
1.3.1 微乳液法 |
1.3.2 超临界水氧化法 |
1.3.3 溶胶‐凝胶法 |
1.3.4 喷雾热分解法 |
1.3.5 金属盐水解法 |
1.3.6 超重力法 |
1.4 制备纳米二氧化铈的研究状态与存在问题 |
1.5 研究目的、意义及内容 |
1.5.1 研究目的和意义 |
1.5.2 研究内容 |
2 实验方法及测试手段 |
2.1 实验试剂及设备 |
2.1.1 实验原料及试剂 |
2.1.2 实验所用设备 |
2.2 实验方法 |
2.3 分析测试方法 |
3 超重力法制备纳米二氧化铈 |
3.1 物料浓度、pH和分散剂浓度对粒度的影响 |
3.1.1 物料浓度对粒度的影响 |
3.1.2 pH对粒度的影响 |
3.1.3 分散剂对粒度的影响 |
3.2 流量和转速对二氧化铈粒度的影响 |
3.2.1 物料流量对粒度的影响 |
3.2.2 超重力选转床转速对粒度的影响 |
3.3 Zeta电位分析 |
3.4 润湿性能分析 |
3.5 焙烧温度和焙烧时间对粒径的影响 |
3.5.1 原料TG-DSC分析 |
3.5.2 焙烧温度和焙烧时间对粒度的影响 |
3.6 XRD衍射分析 |
3.7 二氧化铈形貌与微观结构分析 |
3.7.1 二氧化铈形貌粉体 |
3.7.2 二氧化铈微观结构分析 |
3.8 小结 |
4 使用超临界水氧化法制备纳米二氧化铈 |
4.1 实验过程 |
4.2 实验结果及分析 |
4.2.1 XRD晶体结构分析 |
4.2.2 FE-SEM形貌分析 |
4.2.3 粒径与比表面分析 |
4.2.4 Zeta电位分析 |
4.3 小结 |
5 实验机理分析与两种方法优缺点的比较 |
5.1 实验机理分析 |
5.2 两种方法的优缺点比较 |
结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(3)纳米CeO2的制备与催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 纳米材料的概述 |
1.2 CeO_2 材料概述 |
1.3 纳米CeO_2材料应用 |
1.3.1 催化剂中的应用 |
1.3.2 光催化中的应用 |
1.3.3 抛光粉中的应用 |
1.3.4 电化学中的应用 |
1.3.5 紫外吸收剂中的应用 |
1.3.6 在生物医学中的应用 |
1.4 纳米CeO_2的制备方法 |
1.4.1 固相法 |
1.4.2 气相法 |
1.4.3 液相法 |
1.4.3.1 沉淀法 |
1.4.3.2 溶胶-凝胶法(Sol-Gelrt) |
1.4.3.3 水(溶剂)热法 |
1.4.3.4 微乳液法 |
1.5 论文选题依据与意义 |
2 非水微乳液体系的筛选 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验仪器与设备 |
2.2.2 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 三元相图的绘制 |
2.3.2 紫外-可见光吸收光谱与染色法研究非水微乳液的微观结构 |
2.3.3 电解质浓度对AEO-3/正辛烷/甲醇非水微乳液体系的影响 |
2.3.4 AEO-3/正辛烷/甲醇非水微乳液体系合成纳米CeO_2配比确定 |
2.4 本章小结 |
3 纳米CeO_2的制备 |
3.1 前言 |
3.2 纳米CeO_2材料的制备 |
3.2.1 非水微乳液法 |
3.2.2 水热法 |
3.2.3 直接沉淀法 |
3.3 纳米CeO_2的表征 |
3.3.1 热重(TG and DTA)表征 |
3.3.2 X射线粉末衍射(XRD)表征 |
3.3.3 扫描电子显微镜(SEM)表征 |
3.3.4 透射电子显微镜(TEM)表征 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 CeO_2 前驱体热重分析 |
3.4.2 CeO_2 晶体扫描电镜分析 |
3.4.3 CeO_2 晶体X射线粉末衍射分析 |
3.4.4 CeO_2 晶体透射电镜分析 |
3.5 本章小结 |
4 纳米CeO_2对甲烷重整催化性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 催化剂的制备方法与评价装置 |
4.2.1 催化剂的制备方法 |
4.2.2 催化剂催化活性评价装置 |
4.3 催化剂的表征 |
4.3.1 催化剂热重(TG)分析 |
4.3.2 催化剂X射线衍射(XRD)分析 |
4.3.3 催化剂的扫描电镜(SEM)分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 催化性能测试 |
4.4.2 Ni-CeO_2 催化剂热重分析 |
4.4.3 Ni-CeO_2 催化剂X射线衍射分析 |
4.4.4 Ni-CeO_2 催化扫描电镜分析 |
4.5 本章小结 |
5 纳米CeO_2对甲醇燃油催化性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 试验方法与装置 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 参比油与试验油发动机速度特性 |
5.3.2 参比油与试验油发动机负荷特性 |
5.3.3 试验油与参比油排放测试 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(4)超声波在制备稀土纳米材料中的研究现状(论文提纲范文)
1 超声作用机理 |
2 超声化学法 |
2.1 超声沉淀法 |
2.2 超声分解法 |
2.3 超声电解法 |
2.4 超声水热法 |
2.5 超声雾化法 |
2.6 超声波固液反应研磨法 |
2.7 超声溶胶-凝胶法 |
2.8 超声还原法 |
2.9 超声水解法 |
2.10 超声分散法 |
2.11 超声微乳液法 |
2.12 超声模板剂法 |
3 结语 |
(5)高分散表面复合多相催化剂的设计合成及其应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 多相催化剂 |
1.2.1 多相催化剂的种类和组成 |
1.2.2 多相催化过程 |
1.2.3 多相催化剂的构效关系 |
1.2.3.1 活性组分的结构 |
1.2.3.2 活性组分的分散度及聚集状态 |
1.2.3.3 载体效应 |
1.3 多相催化剂的制备方法研究进展 |
1.3.1 过渡金属氧化物 |
1.3.2 贵金属 |
1.3.2.1 负载型贵金属催化剂的制备方法 |
1.3.2.2 特殊形貌的贵金属催化剂的制备方法 |
1.4 课题研究目的、意义及研究内容 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 催化性能测试 |
2.2.1 NH_3-SCR |
2.2.2 CO氧化 |
2.3 催化剂表征 |
2.3.1 比表面积和孔结构测定 |
2.3.2 X-射线衍射(XRD) |
2.3.3 X-射线光电子能谱(XPS) |
2.3.4 程序升温还原(H_2-TPR) |
2.3.5 程序升温脱附 |
2.3.6 透射电子显微镜(HR-TEM) |
2.3.7 原位傅里叶变换红外光谱(in situ DRIFTS) |
第3章 静电锚定-氧化还原沉积法制备MnO_x/TiO_2催化剂 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂的合成方案设计 |
3.3 催化剂的合成条件考察 |
3.3.1 焙烧温度的考察 |
3.3.2 催化剂Mn/Ti比例的考察 |
3.3.3 锰源的考察 |
3.4 不同制备方法对催化性能的影响 |
3.4.1 催化剂的制备 |
3.4.2 催化剂的NH_3-SCR活性 |
3.4.3 催化剂的表征 |
3.5 本章小结 |
第4章 静电锚定-氧化还原沉积法的普适性探究 |
4.1 引言 |
4.2 催化剂的制备 |
4.3 催化剂的NH_3-SCR活性 |
4.4 催化剂的表征 |
4.4.1 BET及表面元素含量分析 |
4.4.2 H_2-TPR |
4.4.3 XPS分析 |
4.4.4 XRD及HR-TEM |
4.4.5 NO-TPD |
4.5 本章小结 |
第5章 不同载体Mn基催化剂用于NH_3-SCR反应中的关键活性物种探究 |
5.1 引言 |
5.2 催化剂的制备及性能 |
5.2.1 催化剂的制备 |
5.2.2 催化剂的性能及表征 |
5.3 催化剂的反应过程分析 |
5.3.1 MnO_2/Al_2O_3催化剂上表面反应探究 |
5.3.2 MnO_2/TiO_2催化剂上表面反应探究 |
5.3.3 MnO_2/CeO_2催化剂上表面反应探究 |
5.3.4 结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
第6章 静电锚定-氧化还原沉积法制备CoO_x-MnO_y/CeO_2催化剂及其表征 |
6.1 引言 |
6.2 催化剂的制备及活性 |
6.2.1 催化剂的制备 |
6.2.2 CO氧化活性 |
6.2.3 NH_3-SCR氧化活性 |
6.3 催化剂的表征 |
6.3.1 BET及表面组成分析 |
6.3.2 H2-TPR |
6.3.3 XPS分析 |
6.3.4 CO-TPD及NO-TPD |
6.4 本章小结 |
第7章 贵金属高度分散的高指数晶面纳米材料的设计合成及其表征 |
7.1 引言 |
7.2 Pt |
Ag的设计合成 |
7.3 Pt |
Ag的合成条件考察及表征 |
7.3.1 产物形貌随Cl-浓度的变化 |
7.3.2 合成过程的分析 |
7.3.3 Pt负载量的考察 |
7.3.4 Pt |
Ag凹面立方体的表征 |
7.4 合成方案普适性探究 |
7.4.1 Pd |
Ag凹面立方体的表征 |
7.4.2 Au |
Ag凹面立方体的表征 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 本文的主要研究成果及结论 |
8.2 进一步工作的方向 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(6)新型CO2以及微量丙酮气敏材料的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 半导体氧化物类气敏材料的研究进展 |
1.2.1 气敏材料研究进展 |
1.2.2 钙钛矿氧化物 |
1.2.3 氧化铈纳米材料 |
1.3 光激发气体传感器及贵金属掺杂材料研究进展 |
1.4 CO_2及微量丙酮气体传感器的研究进展 |
1.5 半导体氧化物气敏机制 |
1.6 研究内容与目的 |
参考文献 |
第二章 样品的制备与性能测试 |
2.1 材料制备方法 |
2.2 材料表征方法 |
2.3 气敏元件的制备与测试原理 |
2.4 气敏元件的特性参数 |
参考文献 |
第三章 La_(1-x)Ba_xFeO_3填充式及厚膜式传感器对CO_2气体的气敏性研究 |
3.1 La_(1-x)Ba_xFeO_3样品的制备与表征 |
3.1.1 La_(1-x)Ba_xFeO_3材料的制备 |
3.1.2 La_(1-x)Ba_xFeO_3材料的表征 |
3.2 气敏元件的制备及测量 |
3.3 气敏机制讨论 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 高灵敏度的Pd-SmFeO_3基填充式传感器对微量丙酮气敏特性研究 |
4.1 样品制备与表征 |
4.1.1 Pd-SmFeO_3材料的制备 |
4.1.2 Pd-SmFeO_3材料的表征 |
4.2 微量丙酮气敏测试结果与机理讨论 |
4.3 本章小结 |
参考文献 |
第五章 Pd-YFeO_3材料对微量丙酮的气敏性研究 |
5.1 xwt%Pd-YFeO_3 (x=0,1,3,5)材料的制备及表征 |
5.2 对微量丙酮气敏测试的结果与讨论 |
5.2.1 YFeO_3对微量丙酮气敏测试 |
5.2.2 xwt% Pd-YFeO_3基厚膜式传感器对微量丙酮的气敏机理 |
5.3 本章小结 |
参考文献 |
第六章 暴露特定晶面的纳米CeO_2粉体、球、棒的制备及对CO_2气敏性研究 |
6.1 样品制备与表征 |
6.1.1 溶胶凝胶法制备CeO_2纳米晶粉体 |
6.1.2 一步水热法制备CeO_2纳米球 |
6.1.3 一步水热法制备CeO_2纳米棒 |
6.1.4 CeO_2纳米晶粉体的表征 |
6.2 气敏元件的制备及对CO_2的气敏性能研究 |
6.3 CeO_2气敏材料对CO_2气敏机制研究 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 Pt、Pd、Au负载的SmFeO_3基传感器对微量丙酮气敏特性研究 |
7.1 样品制备与表征 |
7.1.1 SmFeO_3材料的制备 |
7.1.2 Pt、Pd、Au-SmFeO_3纳米晶材料的制备 |
7.1.3 Pt、Pd、Au-SmFeO_3材料的表征 |
7.2 Pt、Pd、Au-SmFeO_3对微量丙酮气敏结果与机理讨论 |
7.3 本章小结 |
参考文献 |
第八章 紫外光激发下的Pd-SmFeO_3基传感器的气敏性研究 |
8.1 样品制备与表征 |
8.1.1 Pd-SmFeO_3基气敏元件的制备 |
8.1.2 激发光源设置 |
8.1.3 样品的表征 |
8.2 紫外光激发下的3wt%Pd-SmFeO_3对微量丙酮的气敏特性 |
8.3 紫外光激发下的3wt%Pd-SmFeO_3气敏机制讨论 |
8.4 本章小结 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
附: 英文论文 |
英文论文(一) |
英文论文(二) |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(7)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 |
(8)光功能稀土纳米结构材料的构筑与表征(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 稀土氟化物发光纳米材料 |
1.1.1 沉淀法 |
1.1.2 微乳液法 |
1.1.3 水热与溶剂热法 |
1.1.4 溶胶-凝胶法 |
1.1.5 前驱体热解法 |
1.1.6 静电纺丝法 |
1.1.7 其他制备方法 |
1.2 稀土卤氧化物发光纳米材料 |
1.2.1 高温固相法 |
1.2.2 机械化学合成法 |
1.2.3 LaX3直接氧化法 |
1.2.4 溶胶-凝胶法 |
1.2.5 沉淀法 |
1.3 氧化物及其复合纳米材料 |
1.3.1 CeO_2纳米材料的制备方法 |
1.3.1.1 固相法 |
1.3.1.2 沉淀法 |
1.3.1.3 溶胶-凝胶法 |
1.3.1.4 微乳液法 |
1.3.1.5 气相法 |
1.3.2 CeO_2纳米材料的应用 |
1.3.3 TiO_2纳米材料的制备方法 |
1.4 磁光双功能纳米材料 |
1.5 本课题的研究目的及意义 |
第二章 实验部分 |
2.1 主要实验试剂 |
2.2 实验设备和仪器 |
2.3 表征方法 |
2.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
2.3.3 透射电镜(TEM)分析 |
2.3.4 荧光光谱分析 |
2.3.5 磁性分析 |
2.3.6 比表面积分析 |
2.3.7 光催化分解水制氢 |
第三章 BaY_2F_8:RE~(3+)(RE=Eu,Tb)纳米纤维的制备与表征 |
3.1 概述 |
3.2 BaY_2F_8纳米纤维的制备与表征 |
3.2.1 实验部分 |
3.2.1.1 混合氧化物纳米纤维的制备 |
3.2.1.2 BaY_2F_8纳米纤维的制备 |
3.2.2 结果与讨论 |
3.2.2.1 光学显微镜分析 |
3.2.2.2 X射线衍射分析 |
3.2.2.3 扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS) |
3.2.3 小结 |
3.3 BaY_2F_8:Eu~(3+)纳米纤维的制备与表征 |
3.3.1 实验部分 |
3.3.1.1 混合氧化物纳米纤维的制备 |
3.3.1.2 BaY_2F_8:Eu~(3+)纳米纤维的制备 |
3.3.2 结果与讨论 |
3.3.2.1 光学显微镜分析 |
3.3.2.2 X射线衍射分析 |
3.3.2.3 扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS) |
3.3.2.4 荧光光谱分析(PL) |
3.3.3 小结 |
3.4 BaY_2F_8:Tb~(3+)纳米纤维的制备与表征 |
3.4.1 实验部分 |
3.4.1.1 混合氧化物纳米纤维的制备 |
3.4.1.2 BaY_2F_8:Tb~(3+)纳米纤维的制备 |
3.4.2 结果与讨论 |
3.4.2.1 光学显微镜分析 |
3.4.2.2 X射线衍射分析 |
3.4.2.3 扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS) |
3.4.2.4 荧光光谱分析(PL) |
3.4.3 小结 |
第四章 卤氧化镧一维纳米材料的制备与表征 |
4.1 LaOCl:x%Er~(3+)纳米纤维和纳米带的制备与表征 |
4.1.1 概述 |
4.1.2 实验部分 |
4.1.2.1 LaOCl:x%Er~(3+)纳米纤维的制备 |
4.1.2.2 LaOCl:x%Er~(3+)纳米带的制备 |
4.1.3 结果与讨论 |
4.1.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
4.1.3.2 形貌及结构分析 |
4.1.3.3 荧光性能分析 |
4.1.3.4 LaOCl: Er~(3+)纳米材料的上转换机理 |
4.1.3.5 近红外光谱分析 |
4.1.3.6 CIE分析 |
4.1.4 小结 |
4.2 LaOBr:Eu~(3+)发光纳米纤维的制备与表征 |
4.2.1 概述 |
4.2.2 实验过程 |
4.2.2.1 La_2O_3:Eu~(3+)纳米纤维的制备 |
4.2.2.2 LaOBr:Eu~(3+)纳米纤维的制备 |
4.2.3 结果与讨论 |
4.2.3.1 X射线衍射分析 |
4.2.3.2 形貌及结构分析 |
4.2.3.3 荧光光谱分析(PL) |
4.2.4 小结 |
第五章 CeO_2纳米材料的制备与表征 |
5.1 概述 |
5.2 CeO_2微米球、微米多孔球和微米罐的制备与表征 |
5.2.1 实验部分 |
5.2.1.1 CeO_2实心微米球的制备 |
5.2.1.2 微米罐状CeO_2的制备 |
5.2.1.3 CeO_2多孔球的制备 |
5.2.1.4 光催化性测试 |
5.2.2 结果与讨论 |
5.2.2.1 XRD分析 |
5.2.2.2 SEM分析 |
5.2.2.3 比表面积测试 |
5.2.2.4 光催化性测试 |
5.2.3 小结 |
5.3 CeO_2纳米带的制备与表征 |
5.3.1 实验部分 |
5.3.1.1 纺丝液的配制 |
5.3.1.2 静电纺丝法制备CeO_2纳米带 |
5.3.1.3 实验流程图 |
5.3.2 结果与讨论 |
5.3.2.1 最佳实验条件的确定 |
5.3.2.2 SEM分析 |
5.3.2.3 TEM分析 |
5.3.2.4 XRD分析 |
5.3.2.5 CeO_2纳米带光催化降解罗丹明B性质研究 |
5.3.2.6 CeO_2纳米带光催化降解甲基橙性质研究 |
5.3.3 小结 |
第六章 TiO_2/SiO_2/Y_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+)三轴并行纳米纤维束的制备及表征 |
6.1 概述 |
6.2 TiO_2/SiO_2/Y_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+) 三轴并行纳米纤维束的制备 |
6.2.1 前驱体纺丝液的制备 |
6.2.2 前驱体复合纤维的制备 |
6.2.3 TiO_2/SiO_2/Y_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+) 三轴并行纳米纤维束的制备 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 X射线衍射分析 |
6.3.2 上转换(UPL)分析 |
6.3.3 扫描电镜分析 |
6.3.4 能量色散谱分析 |
6.3.5 光催化降解罗丹明B |
6.3.6 光催化分解水制氢 |
6.4 小结 |
第七章 Fe3O4/Eu(BA)3phen/PVP柔性空心纳米纤维的制备及表征 |
7.1 概述 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 Fe3O4纳米颗粒的制备 |
7.2.2 Eu(BA)3phen配合物的制备 |
7.2.3 纺丝液的制备 |
7.2.4 Fe_3O_4/Eu(BA)3phen/PVP柔性空心纳米纤维的制备 |
7.3 结果与讨论 |
7.4 小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
个人简历 |
攻读博士期间取得的成果 |
(9)氧化铈(镧)微纳米晶的控制合成与表征(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 氧化铈的空间结构 |
1.3 纳米氧化铈的制备方法 |
1.3.1 气相法 |
1.3.1.1 气体冷凝法 |
1.3.1.2 加热蒸发法 |
1.3.2 固相法 |
1.3.2.1 固相反应法 |
1.3.2.2 共熔-热分解法 |
1.3.2.3 高能球磨法 |
1.3.3 液相法 |
1.3.3.1 水热法 |
1.3.3.2 沉淀法 |
1.3.3.3 溶胶-凝胶法 |
1.3.3.4 微乳液法 |
1.4 氧化铈纳米粒子的形貌控制 |
1.4.1 通过表面活性剂控制粒子形貌 |
1.4.2 通过调节反应温度控制粒子形状 |
1.4.3 通过改变铈源控制粒子形状 |
1.5 氧化铈纳米材料的性能及应用 |
1.5.1 催化剂性能 |
1.5.2 催化应用 |
1.5.2.1 紫外吸收材料 |
1.5.2.2 精密抛光材料 |
1.5.2.3 电化学应用 |
1.5.2.4 抗氧化生物应用 |
1.6 选题的意义及研究内容 |
1.6.1 研究背景和选题意义 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 CeO_2微纳米枝晶的可控性制备与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 制备过程 |
2.2.4 样品表征 |
2.3 结果讨论 |
2.3.1 样品的XRD表征及分析 |
2.3.2 Ce(OH)CO_3的典型样品形貌分析 |
2.3.3 样品的TG-DTA分析 |
2.3.4 烧后样品的XRD表征及分析 |
2.3.5 样品烧后的典型样品形貌分析 |
2.3.6 样品的程序升温还原(TPR)分析 |
2.3.7 实验参数对Ce(OH)CO_3微晶形貌的影响 |
2.3.8 氧化铈微纳米晶形成过程分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 NiO改性的CeO_2微球的制备与性能表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 制备过程 |
3.2.4 样品表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 XRD表征及分析 |
3.3.2 典型样品的形貌分析 |
3.3.3 实验参数对Ni-CeO_2微晶形貌的影响 |
3.3.4 样品的紫外-可见吸收光谱 |
3.3.5 Ni-CeO_2微晶的吸附性能 |
3.3.5.1 郎伯比尔定律 |
3.3.5.2 Ni-CeO_2样品对刚果红吸附性能 |
3.3.5.3 不同反应时间下对样品吸附性能的影响 |
3.3.6 电化学性能表征 |
3.3.6.1 循环伏安原理 |
3.3.6.2 Ni-CeO_2的循环伏安曲线 |
3.3.6.3 反应物浓度改变对样品电化学性质的影响 |
3.3.6.4 H_2O_2浓度的改变对样品电化学性质的影响 |
3.3.7 Ni-CeO_2微纳米晶形成过程分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 La_2O_3微纳米晶体的可控性制备与表征 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 制备过程 |
4.2.4 样品表征 |
4.3 结果讨论 |
4.3.1 XRD的表征及分析 |
4.3.2 样品的TG-DTA分析 |
4.3.3 典型样品形貌分析 |
4.3.4 实验参数对La_2O_3微晶形貌的影响 |
4.3.5 氧化镧光催化性能表征 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表及待发表的学术论文目录 |
(10)BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ透氧陶瓷膜空气侧Ce0.8Y0.2O2-δ多孔涂层增进透氧性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 钙钛矿型混合导体透氧膜材料 |
1.3 混合导体透氧膜的透氧机理 |
1.3.1 膜表面和气相氧的交换过程 |
1.3.2 体相控制和表面控制 |
1.3.3 提高透氧速率的基本途径 |
1.4 透氧膜材料的表面修饰 |
1.4.1 表面修饰材料的选择 |
1.4.2 透氧膜表面修饰的制备工艺 |
1.5 论文的主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 催化-透氧涂层表面修饰透氧陶瓷膜的制备 |
2.1 引言 |
2.2 实验准备 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 主要实验仪器 |
2.3 样品的表征 |
2.4 YDC 纳米粉体的制备 |
2.4.1 实验过程 |
2.4.2 结果与讨论 |
2.5 BCFN 膜片及空气侧修饰 BCFN 透氧膜的制备 |
2.5.1 实验过程 |
2.5.2 结果与讨论 |
2.6 小结 |
参考文献 |
第三章 YDC 纳米粉体晶粒生长规律及氧离子电导率 |
3.1 引言 |
3.2 实验过程 |
3.2.1 不同晶粒尺寸 YDC 粉体与固体电解质的制备 |
3.2.2 不同晶粒尺寸 YDC 样品的表征 |
3.2.3 铂电极的制备与阻抗谱测试 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 YDC 纳米粉体晶粒生长规律 |
3.3.2 YDC 纳米粉体微观结构分析 |
3.4 小结 |
参考文献 |
第四章 BaCo_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O_(3-δ)离子-电子混合导体的电导率和透氧性研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验内容 |
4.2.1 材料制备及表征 |
4.2.2 总电导率测试 |
4.2.3 离子电导率测试 |
4.3 样品物相分析 |
4.4 BCFN 材料的电导率研究 |
4.4.1 总电导率 |
4.4.2 离子电导率 |
4.4.3 电子电导率 |
4.5 BCFN 材料的理论透氧速率计算 |
4.6 小结 |
参考文献 |
第五章 COG 部分氧化重整条件下 YDC 修饰 BCFN 透氧膜的透氧速率研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验过程 |
5.2.1 实验装置 |
5.2.2 实验步骤 |
5.2.3 透氧速率计算方法 |
5.2.4 35%CoO/MgO 催化剂的制备 |
5.3 实验结果分析与讨论 |
5.3.1 透氧实验结果分析 |
5.3.2 透氧膜材料在透氧实验前后的物相分析 |
5.4 小结 |
参考文献 |
第六章 BCFN 透氧膜空气侧表面修饰 YDC 的增进透氧机理研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验过程 |
6.2.1 X 射线光电子能谱(XPS) |
6.2.2 程序控温氧脱附实验(O2-TPD) |
6.2.3 程序升温还原实验(H2-TPR) |
6.2.4 高温拉曼和高温 XRD 测试 |
6.2.5 氧化学扩散行为实验 |
6.3 实验结果分析与讨论 |
6.3.1 材料的氧化还原性能分析 |
6.3.2 涂层材料价态变化规律 |
6.3.3 YDC 涂层材料和 BCFN 透氧膜的氧扩散及表面氧交换研究 |
6.4 透氧过程的热力学分析 |
6.5 透氧机理分析 |
6.6 小结 |
参考文献 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
作者在攻读博士学位期间公开发表的成果 |
作者在攻读博士学位期间所作的项目 |
致谢 |
四、Preparation and Characterization of Nanocrystalline CeO_2 by Precipitation Method(论文参考文献)
- [1]二氧化铈纳米结构的制备方法研究进展[J]. 唐红梅,李琴,黄振雄,邓同辉,詹聪,黎建刚. 能源研究与管理, 2021(03)
- [2]使用超重力旋转床制备纳米二氧化铈及其表征的研究[D]. 包中华. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [3]纳米CeO2的制备与催化性能研究[D]. 孙维艳. 中北大学, 2020(11)
- [4]超声波在制备稀土纳米材料中的研究现状[J]. 刘铃声,王荣,马升峰,关卫华. 稀土, 2020(01)
- [5]高分散表面复合多相催化剂的设计合成及其应用[D]. 王慧泽. 南昌大学, 2018(12)
- [6]新型CO2以及微量丙酮气敏材料的研究[D]. 李玲. 山东大学, 2017(08)
- [7]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)
- [8]光功能稀土纳米结构材料的构筑与表征[D]. 于文生. 长春理工大学, 2015(09)
- [9]氧化铈(镧)微纳米晶的控制合成与表征[D]. 朱琪琪. 青岛科技大学, 2014(04)
- [10]BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ透氧陶瓷膜空气侧Ce0.8Y0.2O2-δ多孔涂层增进透氧性能研究[D]. 袁强. 上海大学, 2014(02)