二氧化铈的可控合成及NH3-SCR催化性能研究毕业论文
2022-03-06 20:34:19
论文总字数:19254字
摘 要
纳米材料由于具有尺度效应、表面效应等诸多性质,从而能够极大地提高纳米材料的性能。二氧化铈作为稀土家族的一员,具有非常广泛的应用,如:汽车尾气净化、甲醛的去除等,并且具有特定结构的二氧化铈更因其规整的形貌,暴露的晶面,显示出更多新颖的性质以及形貌演化过程,能指导提高相应的应用性能。
文中主要利用水热法,通过结构调节剂,合成出具有特定结构的片状二氧化铈,然后利用XRD、SEM、TG、TEM、H2-TPR、NH3-TPD等表征手段研究所制备样品的物理化学性质,最后进行氨气选择性还原(NH3-SCR)的测试,确定二氧化铈的脱硝催化效果。
关键词: 片状二氧化铈;结构调节剂;可控合成;NH3-SCR
Controllable Synthesis of cerium oxide and Study on Catalytic
Performance of NH3-SCR
Abstract
Nano-materials have shown special properties such as quantum size effect, quantum tunnel effect, and unique surface effect, which can greatly improve the application performance. CeO2, as one of the rare metal compounds, has been widely used in automotive exhaust gas purifiers and formaldehyde removal. In addition, due to the well-defined structure, exposed crystal, CeO2 shows more novel properties, which can guide us to improve the corresponding application performance.
In this article, sheet-like CeO2 was controllable synthesized using a structure regulator with the assistant of hydrothermal method. The techniques, such as XRD, SEM, TG, TEM, H2-TPR and NH3-TPD were used to examine the physical and chemical properties and the morphology evolution of the prepared sample. The ammonia selective reduction test (NH3-SCR) was adopted to evaluate the catalytic denitrification activity of the ceria.
Key Words: sheet-like CeO2; structure regulator; controllable synthesized; NH3-SCR
目录
摘 要
Abstract
目录
第一章 文献综述
1.1 纳米材料概述
1.1.1 纳米材料的特性
1.1.2 纳米材料的发展及应用
1.2 二氧化铈简介
1.2.1 二氧化铈的资源情况
1.2.2 二氧化铈的结构及性质
1.2.3 二氧化铈的应用
1.3 二氧化铈的制备方法
1.3.1 沉淀法
1.3.2 电化学沉积
1.3.3 水热合成法
1.3.4溶胶-凝胶法
1.4 论文选题及研究内容
第二章 片状CeO2的合成与表征以及NH3-SCR催化性能研究
2.1 引言
2.2 材料准备与表征
2.2.1 化学试剂
2.2.2 片状CeO2的制备
2.2.3 表征仪器
2.2.4 催化活性的测定
2.3结果与讨论
2.4片状CeO2的催化性能测试
第三章 结论
参考文献
致 谢
第一章 文献综述
1.1 纳米材料概述
1.1.1 纳米材料的特性
纳米材料的兴起,促进了科技的长足发展,也使得人们的日常生活发生了极大的变化,作为一种与传统材料不同的新物质,它吸引着众多科研学者的关注。与常规材料相比,表面效应、量子尺寸效应等新型性质更是拓展了人们的认知面。纳米材料,也叫做超微颗粒材料,三维空间中至少一维处于纳米量级,即0.1~100 nm,尺寸介于原子、分子与宏观微粒之间。纳米材料在物理、化学性质方面都有杰出的特征,它的发展给医学等领域带来了新的机遇。相比于常规材料,由于其晶粒细小使其表现出一系列特殊的物理化学特性[1,2],从而进一步提升了纳米材料的利用价值;其他不同的效应同样使纳米材料具备不一样的特性,从而使磁、光、热等性质发生变化。此外,其催化方面的研究更是多年来研究的热点项目,纳米粒子具有较强的表面活性,比较不稳定。并且具有奇特的光学性能、扩散及烧结性能,其中高扩散率对力学性能有很大的影响,同时也降低了烧结温度。总而言之,纳米材料具有相当优异的性能,是传统材料远远不及的,研究价值极高。
1.1.2 纳米材料的发展及应用
20世纪初,纳米材料科技技术的发展突飞猛进,已经进入关键时刻。纳米材料的研究给工业生产带来了革命性的变化,使我国工业化生产面向世界,这种变化主要体现在产品性能方面,而且纳米材料相对来说是比较环保的。如今纳米材料已被广泛应用于诸多领域,如热学、陶瓷、催化、抛光和电磁[3,4],其中催化领域的应用最为常见了,与常规催化剂相比,纳米材料的优点有很多,比如它提高反应速率的速度就比普通催化剂高,还能优化反应路径等。
表面涂层技术在当今社会也跃跃欲试,用于改变面材的表面特性,而对纳米材料的研究给它带来了非常大的改变,在原先的基础上加入纳米材料,使得表面涂层技术达到一个新的高度。纳米材料在生物医学中也有重要地位,它与生命是息息相关的,比如纳米传感器的应用。纳米材料技术的优质性能使得它成为前沿科技,最近几年无机纳米材料在国内外也是非常火热,很多企业都在做研发,前景非常广阔。纳米材料的兴起将材料科学的研究带向一个新的层次,它改变了材料的基本结构而不同于传统固体。
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