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不同结构类型贵金属-二氧化铈纳米材料的制备及催化性能
  • ISSN号:0023-074X
  • 期刊名称:《科学通报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ426.8[化学工程]
  • 作者机构:[1]中国矿业大学化工学院,徐州221008, [2]武汉大学化学与分子科学学院,教育部生物医学分析化学重点实验室,武汉430072
  • 相关基金:国家自然科学基金(21201133,51272186)资助
中文摘要:

纳米CeO2是一种性质独特的稀土氧化物,具有优异的催化活性、良好的热稳定性和化学稳定性以及电子、氧空位传递能力,常被用作贵金属催化剂的载体来提升材料的催化性能.贵金属-二氧化铈(M-CeO2)复合催化剂被广泛应用于CO催化氧化、水煤气转换、NOx还原以及固态氧化物燃料电池等领域,对治理环境污染和解决能源危机做出了重要贡献.CeO2与贵金属之间存在复杂的相互作用,这种相互作用对M-CeO2复合催化剂的催化性能有重要影响,而M-CeO2的结构类型与这种相互作用之间有着密切的关系,不同的结构类型会影响催化剂的稳定性、活性和选择性等.本文从M-CeO2复合催化剂的结构类型出发,以传统CeO2表面直接负载贵金属(M/CeO2)以及M@CeO2的核-壳结构、卵黄-壳结构、核-鞘结构和层状结构等类型作为对象,总结了贵金属与载体之间相互作用以及这种相互作用对催化剂性能的影响,分析了M/CeO2结构类型中CeO2形貌与催化活性之间的关系,归纳了不同类型M-CeO2催化剂的结构特点、合成方式以及在催化领域的应用表现,阐述了材料结构对催化活性的影响.这项工作将有利于合理地设计高效的M-CeO2复合型催化剂,实现经济高效的催化反应.

英文摘要:

CeO2, one of most attractive rare earth oxides, that displays outstanding properties such as excellent catalytic activity, marked chemical/thermal stability and the ability for the formation/diffusion of oxygen vacancies, is widely used as the support for noble metal catalysts to improve the conversion efficiencies of catalytic reaction. In the past several decades, noble metal/ceria-based composites have been extensively employed in CO oxidation, water gas shift reaction, NOx reduction and solid oxide fuel cell, suggesting their important roles in green energy and environmental remediation. Normally, the complicated interaction between CeO2 and noble metals has great impact not only on the conversion rates of catalytic reactions, but also on the stability, activity and selectivity of the catalysts. This review focuses on the structures of the noble metal/ceria-based composition, including the conventional structure and novel structure. Based on novel structure, such as core-shell, yolk-shell, core-sheath, lamellar structure, the interaction between noble and ceria nanomaterials and the influence of the catalytic ability on this kind of interaction were all summarized. What's more, the different structure features and synthetic methods of the catalyst, the application of the catalytic characteristic and the influence of the catalytic ability on composite structure were also systematic discussed. The researches in noble metal/ceria-based compositions hold great promise in the synthesis of different structured catalysts with abilities to manipulate catalytic reactions in more economic and efficient ways.

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期刊信息
  • 《科学通报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院
  • 主编:周光召
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:csb@scichina.org
  • 电话:010-64036120 64012686
  • 国际标准刊号:ISSN:0023-074X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1784/N
  • 邮发代号:80-213
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),美国工程索引,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:81792