介孔CeO2立方塊的制備、表征及催化性能研究.pdf

1、苯具有致癌性和難降解性,是室內(nèi)空氣污染物中主要的揮發(fā)性有機(jī)污染物之一。發(fā)展能高效催化、凈化可揮發(fā)性有機(jī)物(如苯)的材料和方法,對于室內(nèi)空氣污染治理具有重要的意義。本論文利用水熱法制備了不同微/納結(jié)構(gòu)CeO2催化材料,采用比表面積分析、X射線粉末衍射、掃描電鏡、高分辨透射電鏡、拉曼光譜、正電子湮滅、X射線光電子能譜分析和CO程序升溫還原等現(xiàn)代測試技術(shù)對其進(jìn)行表征,研究了CeO2的形貌、孔結(jié)構(gòu)和暴露晶面等因素對其熱催化、光催化和光熱協(xié)同催化

2、性能的影響。本論文的主要研究結(jié)果如下:
　　 1.以硝酸鈰為原料,分別以尿素、氨水和NaOH為沉淀劑,采用水熱法在不同溫度條件下合成了不同微/納結(jié)構(gòu)Ceo2催化劑。它們分別是以尿素作為沉淀劑在180℃水熱條件下反應(yīng)得到由介孔CeO2納米晶聚集而成的微米級介孔CeO2立方塊;用氨水作為沉淀劑在150℃水熱條件下反應(yīng)得到暴露晶面為(111)的CeO2納米顆粒;用NaOH作沉淀劑在180℃水熱條件下反應(yīng)得到暴露晶面為(100)的CeO

3、2納米立方塊。研究表明沉淀劑的種類和水熱反應(yīng)溫度等因素對所得CeO2的形貌、孔結(jié)構(gòu)、暴露晶面和表面積等有重要影響。在以尿素作為沉淀劑的水熱反應(yīng)條件下,當(dāng)反應(yīng)溫度從120℃增加至180℃,所得介孔CeO2的表面積從104.8 m2/g降至84.0 m2/g。
　　 2、微米級介孔CeO2立方塊對污染物苯分子表現(xiàn)出優(yōu)良的熱催化氧化活性,其熱催化活性遠(yuǎn)高于暴露晶面為(111)的CeO2納米顆粒以及暴露晶面為(100)的CeO2納米立方