铈基复合氧化物的晶面调控及其光催化性能研究
发布时间：2023-04-09 02:32
NOx向大气中过量排放,是导致酸性降雨、雾霾和光化学污染的主要原因。目前氮氧化物治理的方法很多,使用率较多的是选择性催化还原技术(SCR),在商业上此方法运用最广的催化剂为V2O5WO3/TiO2,但该催化剂具有以下缺点:活性温度范围窄;易失活;V2O5有毒性,会对环境造成二次污染。因此,开发环境友好且具有高活性的纳米材料是主要的研究内容。铈具有高的储/放氧能力,空d电子轨道,优异的氧化还原性能而受到广泛关注,但现在商业氧化铈催化活性较低。研究发现,暴露高活性晶面可有效地提高材料光催化活性。CeO2和其他过渡金属复合后,能明显提高材料的氧化还原性能和稳定性。因此,本论文主要研究制备具有高催化活性和低还原温度的暴露高活性晶面的氧化铈基复合纳米材料。本论文采用水热法,晶面调控制备暴露高活性晶面的CeO2和钛铈和钴铈复合氧化物,利用XRD、SEM、TEM、XPS、UV-vis、H2-TPR和光热催...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 大气污染的现状及危害
1.1.1 大气污染的现状
1.1.2 大气污染的危害
1.2 脱硝技术
1.2.1 湿法脱硝
1.2.2 干法脱硝
1.2.3 NH3选择性催化还原NO机理
1.3 铈基复合氧化物催化剂
1.3.1 晶面调控
1.3.2 铈基复合氧化物制备
1.3.3 铈基复合氧化物的应用
1.4 研究课题的目的和意义
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验试剂和实验仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 催化剂的表征
2.2.1 热重(TG-DSC)
2.2.2 X射线衍射分析(XRD)
2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.4 透射电子显微镜(TEM)
2.2.5 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.6 N2吸脱附测试(BET)
2.2.7 紫外可见光漫反射(UV-Vis)
2.2.8 H2程序升温还原(H2-TPR)
2.3 催化剂的活性评价
2.3.1 实验装置
2.3.2 NH3选择性催化还原NO
第三章 暴露高活性晶面CeO2的制备及表征
3.1 引言
3.2 CeO2的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 TG-DSC分析
3.3.2 XRD分析
3.3.3 SEM分析
3.3.4 TEM分析
3.3.5 BET分析
3.3.6 XPS分析
3.3.7 UV-vis分析
3.3.8 Raman分析
3.3.9 H2-TPR测试分析
3.4 CeO2的催化性能测试
3.5 本章小结
第四章 暴露高活性晶面钛铈复合氧化物的制备及表征
4.1 引言
4.2 催化剂的制备
4.2.1 钛铈浓度比
4.2.2 煅烧温度
4.3 结果与讨论
4.3.1 TG-DSC分析
4.3.2 XRD分析
4.3.3 SEM分析
4.3.4 TEM分析
4.3.5 BET分析
4.3.6 XPS分析
4.3.7 UV-vis分析
4.3.8 H2-TPR分析
4.4 催化性能测试
4.4.1 不同Ti/Ce比例样品的催化性能测试
4.4.2 不同温度煅烧样品的催化性能测试
4.5 本章小结
第五章 暴露高活性晶面钴铈复合氧化物的制备及表征
5.1 引言
5.2 实验内容
5.2.1 钴铈摩尔比
5.2.2 煅烧温度
5.3 结果与讨论
5.3.1 TG-DSC分析
5.3.2 XRD分析
5.3.3 SEM分析
5.3.4 TEM分析
5.3.5 BET分析
5.3.6 XPS分析
5.3.7 UV-vis分析
5.3.8 H2-TPR测试
5.4 催化性能测试
5.4.1 不同Co/Ce比例样品的催化性能测试
5.4.2 不同温度煅烧样品的催化性能测试
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
图表目录
致谢
作者简历
本文编号：3786905
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 大气污染的现状及危害
1.1.1 大气污染的现状
1.1.2 大气污染的危害
1.2 脱硝技术
1.2.1 湿法脱硝
1.2.2 干法脱硝
1.2.3 NH3选择性催化还原NO机理
1.3 铈基复合氧化物催化剂
1.3.1 晶面调控
1.3.2 铈基复合氧化物制备
1.3.3 铈基复合氧化物的应用
1.4 研究课题的目的和意义
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验试剂和实验仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 催化剂的表征
2.2.1 热重(TG-DSC)
2.2.2 X射线衍射分析(XRD)
2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.4 透射电子显微镜(TEM)
2.2.5 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.6 N2吸脱附测试(BET)
2.2.7 紫外可见光漫反射(UV-Vis)
2.2.8 H2程序升温还原(H2-TPR)
2.3 催化剂的活性评价
2.3.1 实验装置
2.3.2 NH3选择性催化还原NO
第三章 暴露高活性晶面CeO2的制备及表征
3.1 引言
3.2 CeO2的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 TG-DSC分析
3.3.2 XRD分析
3.3.3 SEM分析
3.3.4 TEM分析
3.3.5 BET分析
3.3.6 XPS分析
3.3.7 UV-vis分析
3.3.8 Raman分析
3.3.9 H2-TPR测试分析
3.4 CeO2的催化性能测试
3.5 本章小结
第四章 暴露高活性晶面钛铈复合氧化物的制备及表征
4.1 引言
4.2 催化剂的制备
4.2.1 钛铈浓度比
4.2.2 煅烧温度
4.3 结果与讨论
4.3.1 TG-DSC分析
4.3.2 XRD分析
4.3.3 SEM分析
4.3.4 TEM分析
4.3.5 BET分析
4.3.6 XPS分析
4.3.7 UV-vis分析
4.3.8 H2-TPR分析
4.4 催化性能测试
4.4.1 不同Ti/Ce比例样品的催化性能测试
4.4.2 不同温度煅烧样品的催化性能测试
4.5 本章小结
第五章 暴露高活性晶面钴铈复合氧化物的制备及表征
5.1 引言
5.2 实验内容
5.2.1 钴铈摩尔比
5.2.2 煅烧温度
5.3 结果与讨论
5.3.1 TG-DSC分析
5.3.2 XRD分析
5.3.3 SEM分析
5.3.4 TEM分析
5.3.5 BET分析
5.3.6 XPS分析
5.3.7 UV-vis分析
5.3.8 H2-TPR测试
5.4 催化性能测试
5.4.1 不同Co/Ce比例样品的催化性能测试
5.4.2 不同温度煅烧样品的催化性能测试
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
图表目录
致谢
作者简历
本文编号：3786905
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