炭模板制備高比表面氧化物及其催化性能

1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文炭模板制備高比表面氧化物及其催化性能姓名：林紅艷申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：工業(yè)催化指導(dǎo)教師：邱介山20080101大連理一r = 大學(xué)碩士畢業(yè)論文P r e p a r a t i o n o f o x i d e sw i t hh i g hs u r f a c e a r e ab yc a r b o nt e m p l a t er o u t e a n d t h e i rc a t a l

2、y t i cp r o p e r t i e s _ 一 一A b s t r a e tN a n o s t r u c t u r e d o x i d e s w i t h h i g h s u r f a c e a r e a s h o we x c e l l e n tp e r f o r m a n c ea n dg r e a tp o t e n t i a l a p p l i c a t i

3、o n s b e c a u s eo f s i z e e f f e c t s a n d s u r f a c e e f f e c t s ．F a c i a l a n d c o n t r o l l e dp r e p a r a t i o no f t h o s em a t e r i a l si S d e s i r e d ．T h ec a r b o nt e m p l a t er

4、o u t ei S a f a c i l e r o u t ef o rt h ep r e p a r a t i o no fi n o r g a n i c m a t e r i a l sa n da l l o wa n e f f e c t i v e c o n t r o lo ft h e p a r t i c l e s i z e b ya d j u s t i n gt h ec o n d i

5、t i o n s o f s y n t h e s i s ．I n t h i s w o r k ，n a n o s c a l e C e 0 2 ，F(xiàn) e 2 0 3 ，Z n O ，N i O ，C e x F e ] ．x 0 2 ，a n dN i x Z n [ ．x O h a v ep r e p a r e dv i ac a r b o nt e m p l a t er o u t e 。i nw h i

6、 c h a c t i v a t e dc a r b o nw a su s e da sh a r dt e m p l a t ea n dm e t a ln i t r a t e s w e r eu s e da so x i d e p r e c u r s o r s ．T h ec a r b o nt e m p l a t er o u t ei n v o l v e st w o s t e p s ：

7、t h ei m p r e g n a t i o no f u l t r a h i g hs u r f a c e a r e ac a r b o nm a t e r i a l sw i t ht h em e t a ln i t r a t es o l u t i o n sa n dt h eb u m ．O f ft o r e m o v et h ec a r b o nt e m p l a t e s

8、i n t h e c o n t r o l l e do x i d a t i o na t m o s p h e r e ．T h e s e o x i d e sw e r ec h a r a c t e r i z e db yN 2 p h y s i s o r p t i o n ，X ·r a y d i f f r a c t i o n ，R a m a ns p e c t r o s c o

9、p y ，e l e c t r o n p a r a m a g n e t i c r e s o n a n c e ，t r a n s m i s s i o ne l e c t r o n m i c r o s c o p ya n de n e r g y d i s p e r s i v eX —r a y s p e c t r o s c o p y ．T h er e d o xa n dc a t a l

10、 y t i c p r o p e r t i e s o ft h en a n o s c a l eC e x F e l ．x 0 2 s o l i ds o l u t i o n s w e r e a l s o e v a l u a t e d b yt e m p e r a t u r e ．p r o g r a m m e d r e d u c t i o n a n d e t h a n 0 1 s

11、t e a mr e f o r m i n g ．R e a c t i v ea d s o r p t i o nd e s u l f u r i z a t i o nw a s a l S Oc a r r i e do u ti no r d e r t oi n v e s t i g a t et h ea d s o r p t i o n p r o p e r t i e so f Z n O a n d N i

12、 x Z n l ．x 0 ．I n t h e c a s e o fC e x F e 1 ．x 0 2 s o l i d s o l u t i o n s ，t h e r e s u l t s c o n f i r m t h e f o r m a t i o n o ft h en a n o s c a l e C e x F e l ．x 0 2s o l i ds o l u t i o n sw i t hc

13、 u b i c p h a s ew i t hf l u o r i t es t r u c t u r e ，a n dt h ep r o c e s so f C e 4 + s u b s t i t u t i o nb yt h eF e “ g r a d u a l l yf r o ms u r f a c e t o b u l ko f C e 0 2 ．A s m a l la d d i t i o no

14、 fF e i n t o C e O ，r e s u l t e di n ar e m a r k a b l e i n c r e a s e i n t h e s u r f a c e a r e a a n do x y g e nv a c a n c yc o n c e n t r a t i o n ，a n dd e c e a s et h ep a r t i c l es i z e o f t h e

15、s o l i ds o l u t i o n ，w h i l e f u r t h e rF ea d d i t i o nd e c r e a s e st h es u r f a c ea r e aa n dv a c a n c y c o n c e n t r a t i o no f t h es o l i ds o l u t i o n ，a n di n c r e a s e st h ep a r

16、 t i c l e s i z eo f t h es o l i ds o l u t i o n ．T h i sm a y b ed u e t o t h a tt h ef o r m a t i o no f t h es o l i ds o l u t i o nm a k e st h e r e m o v a l o f c a r b o n t e m p l a t e s m o r ef a c i l

17、 e a n d t h a t F e ”i n C e 0 2 s t a b i l i z e sn a n o c r y s t a lo f t h es o l i ds o l u t i o n ．T h er e s u l t sf r o mt e m p e r a t u r e —p r o g r a m m e dr e d u c t i o ns h o wt h a ta d d i t i o

18、 no f F ei n t oC e 0 2 d o e s n o to n l yp r o m o t e t 1 1 er e d u c t i o no f C e 0 2 ．b u t a l s oi n c r e a s et h eo x y g e nv a c a n c y c o n c e n t r a t i o n ．T h eC e x F e l ．x 0 2 s o l i ds o l u

19、 t i o n ss h o w a s i g n i f i c a n tc a t a l y t i ca c t i v i t yt o w a r de t h a n o ls t e a mr e f o r m i n gw i t ha b o v e 6 4 ％s e l e c t i v i t yt o h y d r o g e na t 5 5 0 o C ．T h e C e 0 ．9 0 F e

20、 o ．] 0 0 2s a m p l ep r e s e n t st h es u p e r i o r a c t i v i t ya n d s e l e c t i v i t y t oh y d r o g e nc o m p a r e dt o C e 0 2 ．F e 2 0 3a n dt h eo t h e rs o l i d s o l u t i o n s ．T h ef i n d i n