Либерман Елена Юрьевна Синтез, структура и каталитические свойства нанодисперсных церийсодержащих композиций

Краткое описание

Либерман Елена Юрьевна Синтез, структура и каталитические свойства нанодисперсных церийсодержащих композиций

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

доктор наук Либерман Елена Юрьевна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Диоксид церия. Физико-химические и каталитические свойства

1.1.1 Особенности структуры нанодисперсного диоксида церия

1.1.2 Методы синтеза нанодисперсного диоксида церия

1.1.3 Каталитическая активность диоксида церия в реакциях экологического катализа

1.2 Церийсодержащие твердые растворы с флюоритоподобной кристаллической структурой

1.2.1 Бинарные твердые растворы 7г02-Се02 с флюоритоподобной кристаллической структурой

1.2.2 Допирование сложнооксидной композиции 7гхСе1-х02 ионами редкоземельных элементов (РЗЭ)

1.2.3 Высокодисперсная каталитическая композиция Мп0х-Се02

1.2.4 Флюоритоподобные твердые растворы БпхСе1-х02

1.3 Каталитические композиции М/Се02, где М - Аи, А§, Р1:, Рё, Яи. Эффект сильного взаимодействия металл-носитель

1.4 Синтез, структурные особенности и каталитические свойства нанодисперсных биметаллических сплавов Рё-А§

1.5 Формирование каталитически активных фаз под воздействием высокоэнергетического излучения

1.6 Каталитическое окисление сажи в присутствии церийсодержащих материалов

1.7 Блочные каталитические системы ячеистой структуры

1.8 Постановка задачи исследования

Глава 2 СИНТЕЗ НАНОДИСПЕРСНЫХ ЦЕРИЙСОДЕРЖАЩИХ

МАТЕРИАЛОВ. ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ

2.1 Синтез нанодисперсного диоксида церия и многокомпонентных твердых растворов с флюоритоподобной кристаллической структурой

2.1.1 Синтез диоксида церия гидроксидным методом

2.1.2 Проведение сушки в сверхкритических условиях

2.1.3 Синтез диоксида церия гидроксидным методом в водно-спиртовой среде

2.1.4 Получение диоксида церия методом осаждения пероксосоединений

2.1.5 Синтез диоксида церия методом гомогенного осаждения

2.1.6 Синтез диоксида церия карбонатным/оксалатным методом

2.1.7 Получение диоксида церия методом глицин-нитратного сжигания

2.1.8 Синтез твердых растворов Zr0,2Ce0,sO2 и M0,1Zr0,1sCe0,72O2-s, где M =

Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Tm, Er, Lu

2.1.9 Синтез бикомпонентных материалов MnOx-CeO2 методом соосаждения пероксосоединений

2.1.10 Синтез флюоритоподобных твердых растворов SnxCe1-xO2

2.2. Получение нанесенных катализаторов

2.2.1 Получение катализаторов Ag/CeO2

2.2.2 Нанесение платиновых металлов из ацетилацетонатных прекурсоров

2.2.3 Активация катализатора Pd/CeO2 с помощью ионизирующего излучения

2.2.4 Нанесение наночастиц золота методом «нанесения осаждением» (метод DP)

2.2.5 Нанесение наночастиц золота, синтезированных методом радиационно-химического восстановления в обратномицеллярной дисперсии

2.2.6 Получение биметаллического катализатора Pd-Ag/CeO2 (предшественник PdAg2(OAc)4(HOAc)4)

2.2.7 Нанесение каталитически активного церийсодержащего покрытия

на высокопористый ячеистый носитель (ВПЯН)

2.3 Характеризация синтезированных катализаторов методами физико-химического анализа

2.3.1 Определение элементного состава методом энергодисперсионного анализа (ЭДА)

2.3.2 Исследование фазового состава катализатора (РФА)

2.3.3 Изучение протяженной тонкой структуры в спектрах рентгеновского поглощения (EXAFS) и ближней тонкой структуры рентгеновского поглощения (XANES)

2.3.4 Спектроскопия комбинационного рассеяния (КРС)

2.3.5 Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ)

2.3.6 Спектроскопия характеристических потерь энергии электронов (ELNES)

2.3.7 Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ISP-MS)

2.3.8 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС)

2.3.9 Метод низкотемпературной адсорбции азота

2.3.10 Исследование каталитической активности в реакциях окисления

СО и метана

2.3.11 Определение каталитической активности в реакции окисления сажи методом ТГ/ДСК

2.3.12 Исследование каталитической активности высокопористого ячеистого катализатора (ВПЯК) в реакции восстановления NO

2.3.13 Определение коэффициента фильтрации осадка

Глава 3 НАНОДИСПЕРСНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦЕРИЯ

3.1 Влияние дисперсных и текстурных характеристик диоксида церия на

его каталитические свойства в реакции окисления СО

3.2 Влияние химической предыстории СеО2 на каталитические свойства Pd/CeO2 в реакции окисления СО

3.3 Влияние у-излучения на свойства нанодисперсного катализатора Рё/Се02 в реакции низкотемпературного окисления СО

3.4 Синтез биметаллических катализаторов МРё/Се02, где М - Р1,

3.4.1 Исследование каталитической активности Р1/Се02, Рё/Се02 и Р1-Рё/ Се02

3.4.2 Формирование биметаллических частиц Рё-Л§ на поверхности диоксида церия

3.5 Выводы по главе

Глава 4 МОДИФИЦИРОВАНИЕ ДИОКСИДА ЦЕРИЯ ИОНАМИ 7г4+. СИНТЕЗ НАНОДИСПЕРСНЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ /ГхСе^ С ФЛЮОРИТОПОДОБНОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ

4.1 Особенности синтеза твердых растворов 7гхСе1-х02 гидроксидным методом

4.2 Влияние условий синтеза на фильтрационные характеристики осадка, морфологию частиц и дисперсные свойства твердого раствора 7гхСе1-х02

4.3 Влияние добавки полиакриламида (ПАА) на текстурные характеристики твердого раствора 7гхСе1-х02

4.4 Исследование возможности синтеза 7гхСе1-х02 карбонатным методом

4.5 Влияние природы допанта на структурные, дисперсные и текстурные характеристики Мо,^го,18Сео,7202-5, где М - Рг, Ш, Бш, Ей, Оё, Бу, Но, Тт,

Ег, Ьи в реакции окисления СО

4.6 Структура и каталитическая активность твердых растворов М203-Ы203-7г02-Се02, где М - Ш, Бш, Оё, в реакции окисления СО

4.7 Выводы по главе

Глава 5 ИССЛЕДОВАНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МУРгол7го.18Сео.7202-5, где М - Рё, Р1, Яи, Ли, В РЕАКЦИЯХ ОКИСЛЕНИЯ СО, МЕТАНА, восстановления N0 И ДОЖИТА

САЖИ

5.1 Эффект сильного взаимодействия металл-носитель в катализаторах MУPго.lZго.l8Ceо.7202-5, где М - Рё, Р1, Яи

5.1.1 Характеризация катализаторов М/Ргод2го.18Сео.7202-5, где М - Рё, Р1:, Яи, методом рентгеновской дифракции с применением синтхротронного излучения

5.1.2 Исследование валентного состояния активного компонента методом ХА^ЕБ-спектроскопии

5.1.3 Изучение геометрии ближнего окружения нанесенного компонента методом ЕХАББ-спектроскопии

5.2 Каталитическая активность М/Ргод2год8Сео,7202-5, где М - Р1:, Рё, Яи в реакции окисления СО, метана и восстановления N0........................... 2о5

5.3 Каталитическое окисление сажи в условиях «слабого» контакта на М/Ргол7го.18Сео.7202-5, где М - Яи, Р1, Рё.............................................. 21о

5.4 Влияние природы предшественника наночастиц золота на каталитические свойства Аи/Ргод2год8Сео,7202-5 в реакции окисления монооксида углерода

5.5 Выводы по главе

Глава 6 СИНТЕЗ, ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ, ТЕКСТУРНЫХ И ДИСПЕРСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И КАТАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИЙ Мп0х-Се02 И КАТАЛИЗАТОРОВ НА ИХ ОСНОВЕ В РЕАКЦИЯХ ОКИСЛЕНИЯ СО И ГЛУБОКОЙ КОНВЕРСИИ СН4

6.1 Выбор метода синтеза нанодисперсной композиции Мп0х-Се02

6.2 Бикомпонентные каталитические композиции 5, синтези-рованные методом соосаждения пероксидных соединений церия и марганца

6.3 Термическая стабильность и каталитическая активность Мп0х-Се02 и Мп0х-7г02-Се02 в реакции окисления СО

6.4 Влияние термической обработки на каталитическую активность нанодисперсной композиции Аи/Мп0х-Се02 в реакции низкотемпературного окисления СО

6.5. Каталитическая активность нанокристаллических композиций Рё/МпхСе1-х02 и Рё/Мо,о5Мпо,15Сео,802-5, где М - Си, Ы в реакции

окисления СО и глубокой конверсии СН4

6.6 Выводы по главе

Глава 7 СИНТЕЗ И КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ БИКОМПОНЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ Бп02-Се02 В РЕАКЦИЯХ ОКИСЛЕНИЯ СО И ГЛУБОКОЙ КОНВЕРСИИ СН4

7.1 Синтез материалов Бп02-Се02 методом соосаждения гидроксидов Се3+

и Бп4+ в водной среде

7.2 Синтез материалов Бп02-Се02 методом соосаждения гидроксидов Се3+

и Бп2+ в водно-изопропанольной среде

7.3 Каталитическая активность твердых растворов БпхСе1-х02, где о<х < о,15

в реакции окисления СО и метана

7.4 Термическая стабильность твердых растворов БпхСе1-х02

7.5 Выводы по главе

Глава 8 КАТАЛИТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ЦЕРИЙСОДЕРЖАЩИЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ВПЯМ

8.1 Катализаторы Рго.^го.18Сео.7202-8 /ВПЯМ....................................... 3о1

8.2 Каталитические свойства МпО-СеО2/ВПЯМ в реакции восстановления

N0............................................................................................ 3о5

8.3 Выводы по главе 8.................................................................... 3о8

ВЫВОДЫ ............................ 3о9

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ