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Ce1-xFexO2复合氧化物的结构及其催化碳烟低温燃烧性能
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]昆明理工大学化学工程学院,昆明650024, [2]昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093
  • 相关基金:国家自然科学基金(50574046,50774038),国家自然科学基金重大研究计划(90610035)和云南省自然科学基金(2008E030M)资助项目
中文摘要:

用水热法制备了不同摩尔比的系列Ce1-xFexO2复合氧化物碳烟燃烧催化剂.采用X射线粉末衍射(XRD)、比表面积(BET)、拉曼光谱(Raman)、H2程序升温还原(H2-TPR)及程序升温氧化反应(TPO)等技术考察了Fe含量对催化剂结构和性能的影响,重点探讨了催化剂表面性质和体相结构与催化活性和稳定性之间的关系.结果表明,Fe^3+较难进入CeO2品格中,部分Fe2O3分散在CeO2表面.铈铁固溶体(氧空位)有利于氧的吸附活化,而表面氧化铁对提高催化剂的抗老化能力起着重要作用.Ce0.8Fe0.2O2有最高的Fe^3+掺杂量,有良好分散性的表面Fe2O3显示出最好的催化活性和稳定性,催化碳烟的起燃温度(TO和生成CO2的峰值温度(功分别为262和314℃.Ce0.3Fe0.2O2高温老化后的Ti和Tp仍较低,分别为292和392℃.

英文摘要:

A series of Ce1-xFexO2 mixed oxides with different Ce/Fe molar ratios were prepared via hydrothermal method. The effect of Fe content on structure and porperty of the prepared catalysts were characterized by powder X-ray diffraction (XRD), BET specific surface area, Raman spectroscopy, and 1-12 temperature-programmed reduction (H2-TPR) techniques. The performance of the catalysts for soot oxidation was evaluated by temperature-programmed oxidation (TPO). Results showed that Fe^3+ did not readily dissolve into the ceria lattice and some Fe2O3 highly dispersed on the surface of ceria. Both the formation of Ce-Fe solid solution created sites (oxygen vacancies) for absorbing and activating oxygen, and the presence of surface Fe2O3 strongly improved the aging resistance of the catalysts. With well dispersed surface Fe2O3 and the largest dopant content, the Ce0.8Fe0.2O2 catalyst had the lowest Ti (262℃, ignition temperature of soot oxidation) and Tp (314 ℃, temperature of maximum evolution of CO2). Even after aging for long periods at high temperature, the Ti and Tp values for Ce0.8Fe0.2O2 were stiU relatively low, at 292 and 392 ℃, respectively, indicating high thermal stability.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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