Preparation and luminescence properties of Zn3 （BO3）2 doped with Ce3＋and Mn2＋

采用共沉淀法在700℃和较短的烧结时间下制备了Zn3（BO3）2和不同浓度的Ce3＋、Mn2＋离子掺杂的Zn3（BO3）2纳米晶粉末,对合成产物的发光性质及发光机理进行了研究。利用荧光分光光度计、X射线粉末衍射仪以及透射电镜对其光学性能和纳米晶形貌进行了表征。结果表明Ce3＋离子掺杂的Zn3（BO3）2样品在340～400nm之间有强的荧光发射,其最高发射峰峰位为365nm,在Ce3＋掺量为0.5%（摩尔分数,下同）时发光强度达到最高值。Ce3＋取代Zn2＋离子作为发光中心,Mn2＋离子作为激活剂加入,并不影响荧光发射峰的位置,但能够有效增强其发光强度。当Mn2＋离子掺量为0.7%（摩尔分数）时,Ce3＋、Mn2＋共掺杂的Zn3（BO3）2纳米晶发光强度达到最高值。     

铈离子光催化降解茜素绿的性能和机理

主要研究了简单铈离子（Ce3＋）在紫外光（uv）的作用下对蒽醌染料茜素绿（AG）的光催化降解效果和反应机理。结果表明，UV／Ce3＋体系能够有效降解AG，初始反应速率随AG浓度的倒数值和Ce3＋浓度的增加而线性增加，随初始溶液pH的增加先降低后增加，在酸性条件下有很高的TOC去除率。荧光探针实验表明，反应过程中可以产生·OH自由基。UV／Ce3＋体系对其他类型染料和对硝基苯酚都有较好的降解效果。     

铁铈钛复合氧化物催化剂的制备及其选择性催化还原NO的性能

采用共沉淀法制备了一种新型催化剂——铁铈钛复合氧化物催化剂，研究了Fe掺加量、体积空速以及H2O和SO2的加入对其选择性催化还原NO性能的影响；采用XRD和SEM等手段对催化剂的结构和形貌进行了表征。表征结果显示，Fe的掺加使催化剂表面的颗粒更均匀，提高了催化剂的分散度。实验结果表明：以Ce（NO3）3，Fe（NO3）3?9H2O，TiOSO4?2H2O为原料、按n（Ce）∶n（Fe）∶n（Ti）=0.2∶0.8∶1配比制得的Ce0.2Fe0.8TiOx为催化剂，在反应温度250 ℃、反应时间3 h、体积空速25 000 h-1的条件下，NO去除率为99.8%，N2选择性为100%；Fe的掺加显著提高了Ce0.2Fe0.8TiOx催化剂的抗H2O和SO2的能力。     

Catalytic combustion of soot over ceria-zinc mixed oxides catalysts supported onto cordierite

Modified substrates as outer heterogeneous catalysts was employed to reduce the soot generated from incomplete combustion of diesel or diesel/biodiesel blends, a process that harms the environment and public health. The unique storage properties of ceria(CeO2) makes it one of the most efficient catalysts available to date. Here, we proposed that ceria-based catalysts can lower the temperature at which soot combustion occurs; more specifically, from 610℃ to values included in the diesel exhausts operation range(300–450℃). The sol-gel method was used to synthesize mixed oxide-based catalysts(CeO2:ZnO); the resulting catalysts were deposited onto cordierite substrates. In addition, the morphological and structural properties of the material were evaluated by XRD, BET, TPR-H2, and SEM. Thermogravimetric(TG/DTA) analysis revealed that the presence of the catalyst decreased the soot combustion temperature by 200℃ on average, indicating that the oxygen species arise at low temperatures in this situation, promoting highly reactive oxidation reactions. Comparative analysis of soot emission by diffuse reflectance spectroscopy(DRS) showed that catalyst-impregnated cordierite samples efficiently oxidized soot in a diesel/biodiesel stationary motor: soot emission decreased by more than 70%.     

CNTs-CeO_2/H_2O_2复合光催化氧化体系降解水中酸性橙Ⅱ

运用"化学沉淀法",将Ce O2负载到碳纳米管(CNTs)上制备复合光催化剂,采用"单因素实验法"优化了制备条件。运用透射电镜和X射线衍射仪对复合光催化剂进行了表征。结果表明,负载到CNTs上的Ce O2为多晶面心立方结构,尺寸大小在6~10 nm之间,其在CNTs上分散效果好,负载均匀且负载率高。在溶液p H为5,CNTs-Ce O2用量为0.50g/L并光照2 h后,酸性橙Ⅱ的光脱色率和TOC去除率分别达到64.71%和44.25%;加入0.02 mmol/L H2O2后,CNTsCe O2/H2O2复合体系对酸性橙Ⅱ的光脱色率和TOC去除率分别提高至91.35%和82.40%。这预示着CNTs-Ce O2/H2O2复合光催化氧化体系在对水中偶氮染料的光催化处理方面具有潜在的应用价值。     

钾掺杂对铈锆固溶体催化性能的影响

为研究钾掺杂对铈锆固溶体催化性能的影响,以Ce0.7Zr0.3O2为基体制备了一系列钾掺杂的铈锆固溶体xK-Ce0.7Zr0.3O2(x=0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30)催化剂样品,通过程序升温氧化(TPO)过程进行活性评价,并通过XRD、BET、H2-TPR和O2-TPD进行分析表征。结果表明,采用溶胶凝胶法制备的催化剂的催化性能比络合燃烧法所制备的稍好;当钾的掺杂量为0.10≤x≤0.30时,xK-Ce0.7Zr0.3O2催化碳烟颗粒燃烧的活性得到提高,起燃温度和最大燃烧速率温度分别在315℃和375℃附近,明显优于Ce0.7Zr0.3O2;掺杂钾后的催化剂样品均能形成萤石结构,并且随钾掺杂量的增大比表面积减小。     

镧铈金属生产污染状况分析与治理措施研究

镧铈金属是制造稀土贮氢粉基体的优质原料,其应用的最大领域是制造电动车的高功率二次电池。针对目前世界石油紧缺,油价攀升及环境污染严重等问题,大力开发节能环保的电动车已成为当前世界交通能源转型的关键课题。因此镧铈金属的生产势必成为今后节能工作的发展方向。本文叙述镧铈金属生产工艺流程及原理,分析污染物产生环节以及污染物特征,排放方式等,针对性的提出相应的治理措施,为今后同类型的建设项目提供借鉴。     

铁铈氧化物对土壤As (Ⅴ)和P的稳定化效果

本文以铁铈氧化物(Fe-Ce,FC)为研究对象,评估其对中国3种典型砷(As)污染土壤的稳定化修复效果,并通过电子扫描显微镜能散X线分析仪(SEM-EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)等光谱学技术探索FC对As(Ⅴ)的微观吸附特征.结果表明,FC能使土壤毒性浸出As含量显著降低84. 1%～98. 3%,且在碱性土壤中表现出较强的高p H适应性,能显著增加吸附态As(F1+F2)向水合铁铝氧化物结合态(F3+F4)的稳定化. FC能使不同类型土壤的有效态P含量显著下降47. 13%～60. 32%,不仅能缓解P竞争土壤As(Ⅴ)吸附位点,而且能有效预防周边水体的面源污染.通过SEM-EDS和XPS分析,发现As(Ⅴ)吸附产物表面均检测到Fe、Ce和As这3种元素,且As主要吸附于Fe原子表面. FC在我国土壤砷污染稳定化修复领域具有较好地应用前景.     

Ce改性钒磷氧催化剂的制备及其脱硝性能研究

采用Ce调控负载型钒磷氧（VPO/TiO₂）催化剂的表面酸性并与之形成密切相关的微观结构,研究催化剂VPO-Ce/TiO₂的脱硝性能.结果表明,当P/V为1/3、Ce/V为1/4、活性组分负载量10%、催化剂焙烧温度为400℃时,催化剂的脱硝活性最好,反应温度250~350℃范围内的脱硝率高于96.0%.BET测试结果表明,催化剂0.1VP（0.33）O-Ce（0.25）/TiO₂的比表面积为10.74m²/g,较0.1VP（0.33）O/TiO₂提高了约58.6%.0.1VP（0.33）O/TiO₂表面化学吸附氧（O_α）和晶格氧（O_β）的比例O_α/O_β为72%,掺杂Ce后O_α/O_β升高至85%,Ce掺杂还能促进相邻V⁵⁺和V⁴⁺的形成,提高催化剂的氧化还原性能.Ce掺杂对催化剂的表面酸性影响较大,当Ce/V为1/4时催化剂表面Brønsted酸最强,这与活性测试相吻合.控制烟气中SO₂和水蒸气的体积浓度分别为200×10^-6和4vol.%,催化剂的脱硝活性在150~300℃温度范围内最高下降约15.8%,当温度高于300℃时催化剂的脱硝活性几乎不下降,且反应后的催化剂表面无硫酸根生成,催化剂呈现出较强的抗SO₂和水蒸汽的性能.     

SO2对Mn-Cu-Ce/TiO2低温选择催化还原NO的影响

研究了SO2对Mn-Cu-Ce/TiO2选择催化还原 NO 的影响,并采用傅立叶变换红外光谱、x射线衍射光谱及暂态响应技术对Mn-Cu-Ce/TiO2催化剂的SO2中毒机理进行了探讨.结果表明,SO2 可强吸附在Mn-Cu-Ce/TiO2表面的 CuO 活性位上.并生成 CuSO4,由于 CuSO4 在低温时对SCR 反应有抑制作用,因而,催化剂的活性下降;暂态响应实验结果表明,Mn-Cu-Ce/TiO2催化剂上的SCR反应主要遵循 Langmuir-Hinshelwood机理.通过对催化剂进行硫酸化或 NO 预吸附,可以消除SO2对 Mn-Cu-Ce/TiO2的毒害作用.