Ce—Sn—O复合氧化物的制备和表征.pdfVIP

第2O卷 第 3期 中 国 稀 土 学 报 2002年6月 V01．2O № ．3 JOURNAL OF THE CHINESE RARE EARTH SOCIETY June 2002 Ce．Sn．O复合氧化物的制备和表征 林 瑞 ，钟依均2，吴廷华2，罗孟飞 ，刘维屏 (1．浙江师范大学物理化学研究所，浙江金华321004；2．浙江大学玉泉校区环境科学研究所，浙江杭州 摘要：采用柠檬酸法制备了ce snl一 o2复合氧化物，并对复合氧化物的结构和还原性能进行了表征。结果表明，少量sn能取代CeO2晶格中 ce原子形成立方相的固溶体，并使晶胞参数变小；Sn超过20％时形成混合相。650℃焙烧的ce snl一 02复合氧化物有3个还原峰(a、口和 )。a峰归属为表面Sn4 的还原(～330℃)；口峰归属为体相sno2和表面ce4 (～630℃)的还原； 峰归属为体相ceo2的还原。焙烧温度的提 高使得口峰增强，a峰变弱， 峰几乎不变；而低温焙烧有利于ce snl一 o2固溶体的形成。再氧化处理对样品的还原性能有很大的影响。 关键词：稀土；Ce Sn1一 02复合氧化物；还原性能 中图分类号：O614．33；0643．32 文献标识码-A 文章编号：1000—4343(2002)03—0203—04 大量研究表明CeO2的优良催化应用主要是通 产生粘稠的溶胶，放人100℃烘箱内烘干得到松散 过Ce 和Ce 之间的还原／氧化的高效循环实现 白色粉末，于马弗炉内不同温度焙烧4 h得到黄色 的[¨。当CeO2晶格中的部分 Ce原子被其他阳离 粉末。 子取代后，导致CeO2的晶格畸变和缺陷，与单组 1．2 分析与测试 分的CeO2相比表现出更高的热稳定性、还原和催 H2．程序升温还原(H2．TPR)采用色谱法。取 10 化性能[ ]。近几年，这方面的研究主要集中在 mg样品于石英微反应装置中，升温速率为20℃· Ce．Zr-O固溶体，固溶体的生成促进体相氧的氧化． min一，还原气为含5％H2的H2．N2混合气，热导 还原、导致高的储存和释放氧的能力从而增强其 检测器检测 H2浓度的变化；X射线粉末衍射 氧化还原(Redox)性能和提高催化剂的低温活性和 (XRD)分析在D／Max IIIB型全自动x射线衍射仪 抗烧结特性[ ]。由于SnO2是氧化型催化剂的优 上进行，Cu Ka。激光拉曼光谱用Lab Ram工型共 良助剂，以SnO2为载体的催化剂具有很高的氧化 聚焦显微镜拉曼仪，激光波长为623．8 nm，扫描范 性能[8,9]。本研究采用柠檬酸法制备Ce．Sn．O复合 围50 1200 em一。 氧化物，以期CeO2晶格中部分Ce原子能被sn原 2 结果与讨论 子取代，生成Ce．Sn．O固溶体，提高 CeO2热稳定 性、还原和催化性能。 2．1 复合氧化物的物相组成 图1是经650℃焙烧的 Ce Sn1一 O2复合氧化 1 实验部分 物的XRD图谱。从图1可见，单组分CeO2为立方 晶相，SnO2为四方晶相。对于Ceo9Sno 1．1 Ce Sn1-xO2复合氧化物的制备 ． ． 1O2和 Ceo．8 Ce Snl一 02( =0，0．1，0．2，0．3，0．4，0．5， Sno． 2O2，只观察到立方晶相，晶胞参数均为0．5409 0．6，0．7，0．8，0．9，1．0)复合氧化物的制备过程 nm ， 该值小于单组分CeO2的晶胞参数0．541