铈基固溶体是重要的催化材料,在氧化反应体系中,具有其他材料无法替代的作用。本研究提出通过原位Raman和原位XRD技术,开展对氧缺位和晶格畸变的表征,研究不同环境下铈基固溶体的表面和体相结构,了解氧缺位的形成和晶格畸变与铈基双组分固溶体组成的关系,解释氧缺位的形成机制和固溶体晶格畸变的关系;结合其他表征技术解释氧缺位对CO、氧及烃类表面吸附行为的影响、及其氧缺位的形成对铈基固溶体贮氧性能和催化性能的影响,进一步从催化剂的组成和制备过程,控制氧缺位和晶格畸变,从而提高催化剂的性能。这项研究不但具备很强的应用背景,而且有很高的理论研究价值。
铈基固溶体是重要的催化材料,在三效催化剂反应体系中起着特别重要的作用。本项目通过原位Raman和原位XRD技术来研究铈基固溶体催化材料的氧缺位,通过详细研究不同温度和不同反应气氛下铈基固溶体的Raman光谱和结构的变化,了解氧缺位的形成与铈基双组分固溶体的表面组成,气氛及反应温度之间的关系,从而很好的解释了对氧缺位影响的因素。结合原位红外光谱,进一步理解了氧缺位在CO氧化反应中的作用。 制备了高比表面积的CuO-CeO2,利用进入CeO2结构形成固溶体的CuO不溶解于硝酸的特点,对CeO-CeO2体系中的CuO物种进行了明确的归属,并且得到了三种CuO对CO的氧化活性的数据,其中高分散CuO物种对CO氧化活性最高。进一步研究发现三种CuO物种可以相互转化。