應(yīng)用于尾氣催化處理過(guò)程的高性能納米鈰基材料合成研究.pdf

1、近年來(lái)機(jī)動(dòng)車尾氣后處理技術(shù)迅速發(fā)展，開發(fā)具有良好穩(wěn)定性和儲(chǔ)放氧能力的鈰基材料是當(dāng)前尾氣催化后處理領(lǐng)域的關(guān)鍵問題，也是緩解汽車工業(yè)與環(huán)境矛盾的重要技術(shù)之一。本論文基于對(duì)納米氧化鈰合成工藝的優(yōu)化，探討了鈰基納米材料穩(wěn)定性與動(dòng)態(tài)儲(chǔ)放氧能力之間的權(quán)衡關(guān)系及其微觀機(jī)制。
　　通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)物濃度、晶化處理、干燥、造孔等過(guò)程，考察納米氧化鈰穩(wěn)定性的影響因素。結(jié)果表明晶化處理是氧化鈰穩(wěn)定性的關(guān)鍵控制步驟。90 ℃常壓晶化24小時(shí)可使焙燒后氧化鈰B

2、ET比表面提高2～3倍；而通過(guò)對(duì)氧化鈰孔結(jié)構(gòu)的控制可使納米氧化鈰BET比表面進(jìn)一步提高20％（第二章）。
　　通過(guò)對(duì)比90 ℃晶化0、1、3和6天的氧化鈰性能，考察晶化時(shí)間對(duì)氧化鈰水熱穩(wěn)定性和儲(chǔ)放氧能力的影響，結(jié)果表明晶化處理導(dǎo)致CeO2穩(wěn)定的提高和儲(chǔ)放氧能力的降低。通過(guò)樣品晶相結(jié)構(gòu)（XRD）、儲(chǔ)放氧量（H2-TPR/DOSC測(cè)試）、表面價(jià)態(tài)（XPS）、紅外光譜吸收結(jié)構(gòu)（DRIFTS）和微觀晶界形貌（HR-TEM）等表征，發(fā)現(xiàn)晶化

3、處理降低了氧化鈰表面氧空位濃度，并形成無(wú)序化晶界；初步解釋了晶化處理對(duì)氧化鈰性能的影響機(jī)制。（第三章）
　　通過(guò)對(duì)比90 ℃晶化0、1、3和6天氧化鈰的氧釋放過(guò)程動(dòng)力學(xué)，考察晶化處理對(duì)納米氧化鈰氧釋放機(jī)制的影響。結(jié)果表明晶化處理降低了初始氧釋放速率，增大了可釋放氧數(shù)量，并導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間晶化處理后氧化鈰表面氧釋放出現(xiàn)自活化現(xiàn)象；同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間晶化處理削弱了Pt-CeO2相互作用，導(dǎo)致儲(chǔ)放氧過(guò)程活化能明顯提高。上述結(jié)果證明晶化處理顯著降低了氧

4、化鈰表面缺陷濃度，進(jìn)而降低了氧化鈰動(dòng)態(tài)儲(chǔ)放氧能力。（第四章）
　　通過(guò)對(duì)比90 ℃晶化0、1、3和6天氧化鈰水熱老化過(guò)程中的晶體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)，考察晶化處理對(duì)納米氧化鈰穩(wěn)定性的影響機(jī)制。采用自行修正的活化能可變型拋物線模型分析老化過(guò)程中晶體生長(zhǎng)情況，結(jié)果表明隨著晶化處理時(shí)間的延長(zhǎng)，晶體生長(zhǎng)表觀活化能從120～140kJ/mol增加到200kJ/mol），該活化能數(shù)值上與紅外漫反射光譜（DRIFTS）中位錯(cuò)型晶界吸收峰的能量狀態(tài)具有顯著