Получение оксида церия (IV) с высокой удельной поверхностью
Диссертация
Термообработка карбоната церия: процесс сушки и прокаливания карбоната рекомендуется совместить в одном аппарате, а именно осуществлять термообработку во вращающейся печи с различными зонами нагрева. Сначала происходит сушка материала при температуре 90 °C, затем нагрев до температуры 400 °C и выдержка при этой температуре. Лабораторные исследования показали, что при прокаливании карбоната церия… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Литературный обзор
- 1. 1. Физико-химические и каталитические свойства оксида церия (IV)
- 1. 1. 1. Физико-химические свойства
- 1. 1. 2. Адсорбционно-каталитические свойства
- 1. 2. Оксид церия как носитель катализаторов
- 1. 3. Получение оксида церия (IV) с развитой поверхностью
- 1. 3. 1. Осаждение церия в виде гидроксида
- 1. 3. 2. Осаждение церия в виде карбоната
- 1. 4. Способы регулирования поверхности оксида церия в процессе его синтеза
- 1. 5. Термическое разложение карбоната церия
- 1. 6. Постановка задачи исследования
- 1. 1. Физико-химические и каталитические свойства оксида церия (IV)
- Глава 2. Объекты и методы исследования
- 2. 1. Синтез оксида церия (IV)
- 2. 1. 1. Получение карбоната церия
- 2. 1. 2. Термическая обработка карбоната церия
- 2. 2. Физико-химические методы анализа
- 2. 2. 1. Измерение удельной поверхности образцов
- 2. 2. 2. Определение фазового состава образцов
- 2. 2. 3. Определение размера и формы частиц
- 2. 2. 4. Определение содержания щелочных металлов
- 2. 2. 5. Определение пористости продукта
- 2. 2. 6. Изучение реакции термолиза карбоната церия
- 2. 3. Изучение кинетики термического разложения карбоната церия
- 2. 1. Синтез оксида церия (IV)
- Глава 3. Влияние условий получения карбоната церия на дисперсные свойства оксида церия
- 3. 1. Влияние типа осадителя на удельную поверхность оксида церия
- 3. 2. Применение в качестве осадителя карбоната аммония
- 3. 2. 1. Влияние концентрации исходных растворов на удельную поверхность оксида церия
- 3. 2. 2. Влияние кратности промывок карбоната церия на удельную поверхность оксида церия
- 3. 2. 3. Влияние продолжительности старения карбоната церия на дисперсные свойства оксида церия
Список литературы
- Другов Ю. С., Березкин В. Г. Газохроматографический анализ загрязненного воздуха. — М., 1981. — 256с.
- Trovarelli A. Catalytic properties of ceria and Ce02-containing materials. // Catalysis reviews. 1996. — vol. 38, № 4. — p. 439−521.
- Numan J. G., Robota H. J., Cohn M. J. Physicochemical properties of Ce-containing 3-way catalysts and the effect of Ce on catalysts activity. // Journal of catalysis. 1992. — vol. 133, № 2. — p. 309−324.
- Se H. Oh. Effects of cerium addition on the CO-NO reaction kinetics over alumina-supported rhodium catalysts. // Journal of catalysis. 1990. — vol. 124, № 2. — p. 477−487.
- Yao H. C., Yu Yao Y. F. Ceria in automotive exhaust catalysts. // Journal of catalysis. 1984. — vol. 86, № 2. — p. 254−265.
- Trovarelli A., Dolcetti G. Rh-Ce02 interaction induced by high-temperature reduction. // Journal of Chemical Society Faraday transaction. 1992. -vol.88, № 9, — p. 1311−1319.
- Dimitris I., Kondarides and Verykios X. E. Effect of chlorine on the chemisorptive properties of Rh/Ce02 catalysts studied by XPS and temperature programmed desorption techniques. // Journal of catalysis. 1998. — v. 174, № 1. — p. 52−64.
- Zafiris G. S., Gorte R. J. Evidence for a second CO oxidation mechanism on Rh/Ce. // Journal of catalysis. 1993. — vol. 143, № 1, p. 86−91.
- Putna E. S., Gorte R. J., Vohs J. M., Graham G. W. Evidence for enhanced dissociation of CO on Rh/Ceria. // Journal of catalysis. 1998. — vol.178, № 2. — p. 598−603.
- Леонов А. И. Высокотемпературная химия кислородных соединений церия.-Л., 1970.-201с.
- Иост Д., Рэссель Г., Гарнер К. Редкоземельные элементы и ихсоединения. М., 1949. — 123с.
- Серебренников В. В., Алексеенко JI. А. Курс химии редкоземельных элементов. Томск, 1963. — 441с.
- Федоринчик JI. П., Базарова Н. А., Нечипоренко А. П., Седова Г. Н. Кислотно-основные свойства поверхности некоторых оксидов РЗЭ. // Химия и технология редких и рассеянных. Межвуз. сб. научн. трудов. JI. -1991.-с. 57−65.
- Химическая энциклопедия: В 5 т. М. — 1988 — 1998. — т. 5 — 1998. — 783с.
- Арсеньев П. А., Ковба JI. М., Багдасаров X. С. и др. Соединения редкоземельных элементов. Системы с оксидами элементов I-III групп. М., 1983.-278 с.
- Soria J., Martinez-Arias A., ConesaJ. C. Spectroscopic study of oxygen absorption as a method to study surface defects on Ce02. // Journal of Chemical Society Faraday transaction. 1995. — vol. 91, № 11. — p. 1669−1678.
- Che M., Kibblewhite F.J., Tench A.J. Oxygen species absorbed on Ce02/Si02 supported catalysts. // Journal of Chemical Society Faraday transaction 1. -1973, — № 5, — p. 857−863.
- Cho В. K. Chemical modification of catalysts support for enhancement of transient catalytic activity nitric oxide reduction by carbon monoxide over rhodium. // Journal of catalysis. 1991. — vol. 131, № 1.p. 74−82.
- Элвин Б. Стайлз. Носители и нанесенные катализаторы. Пер. с англ. М., 1991. -240с.
- Пат. 5 480 854 США, МКИ6 С 01F17/00. Catalysts.
- Chen P. L., Chen I. W. Reactive cerium (IV) oxide powders by the homogeneous precipitation method. // Journal of the American Ceramic Society. 1993. -vol. 76, № 6.-p. 1577−1583.
- Пат. 2 617 154 Франция, МКИ6 С 01 F 17/00. Preparation of eerie oxide with new morphological characteristics by autoclaving and calcination ofeerie hidroxides.
- Terribile D., Trovarelli A., Liorca J., Leitenburg C., Dolcetti G. The synthesis and characterization of mesoporous high-surface area prepared using a hibrid organic/inorganic route. // Journal of catalysis. 1998. — v. 178, № 1.p. 299−308.
- Пат. 300 853 Франция, МКИ6 С 01 F 17/00. Process for obtaining a cerium oxide.
- Hirano H., Kato E. Hydrotermal synthesis of cerium (IV) oxide. // Journal of the American Ceramic Society. 1996. — vol. 79, № 3. — p. 777−780.
- Пат. 2 608 583 Франция, МКИ6 C01 °F 17/00. High-surface area eerie oxide and its manufacture.
- Пат. 153 228 Франция, МКИ6 C01 °F 17/00. Cerium dioxide with new morphological characteristics.
- Пат. 239 478 Франция, МКИ6 C01 °F 17/00. Ceric oxides with high surface area, pore volume and pore diameters.
- Nakane S., Tachi Т., YoshinakaM., Hirota K., Yamaguchi O. Characterization and sintering of reactive cerium (IV) oxide powders, prepared by the hydrozine method. // Journal of the American Ceramic Society. 1997. — vol. 80, № 12. -p. 3221.
- Авт. св. 1 288 159 СССР, МКИ6 C01 °F 17/00. Способ получения диоксида церия.
- Konishi Y., Mirai Т., Asai S. Preparation and characterization of the ceria powders by hydrolysis of cerium (III) carboxilate dissolved in organic solvent. // Industrial and engineering chemistry research. 1997. — v. 36, № 7.p. 2641−2645.
- Phillips R. J., Zhou Y. Z., Switzer J. A. Electrochemical synthesis and sintering of nanocrystalline cerium (IV) oxide powders. // Journal of the American Ceramic Society. 1997. — vol. 78, № 4. — p. 981−985.
- Нефедченко В. M., Панаев Б. Н., Руденко М. И., Яковлева Н.
- Железооксидные пигменты. Махачкала, 1974. — 98с.
- Комиссарова А. Н., Шацкий В. М., Пушкина Г. А. Соединения редкоземельных: элементов (карбонаты, оксалаты, нитраты, титанаты). -М&bdquo- 1984.-235 с.
- Nagashima К., Wakita H., Mochizuki A. The synthesis of crystalline rare earth carbonates. // Bulletin of the Chemical Society of Japan. 1973. — vol. 46, № 1. — p. 152−156.
- Chemical absrtacts. 1990. — vol. 113., № 26. — 23 6443z — Combustion synthesis of fine-particle ceria.
- Дзисько В. А. Основы методов приготовления катализаторов. -Новосибирск, 1983. 263 с.
- Мейтис Л. Введение в курс химического равновесия и кинетики. М., 1984.- 484 с.
- Сокол В. А. Технология чистых неорганических веществ с контролируемой дисперсностью для композиционных составов, керамики и оптического стекла.: Дис.. докт. техн. наук. -М., 1988. 327с.
- Браун М., Долимор Д., Галвей А. Реакции твердых тел, — М., 1983. 360с.
- Попова H. М., Антонова Н. А., Сасс А. С. Рутений содержащие катализаторы очистки газов от СО, N0 и СзН6. // Кинетика и катализ. 1997. — т. 38, № 5.-стр. 749−756.
- Кохановский В. В., Павлюченко M. М. Кинетика и механизм термического разложения карбонатов редкоземельных элементов. // Гетерогенные химические реакции и реакционная способность. -Минск, 1975. с. 116−133.
- Амброжий M. H., Лучникова Е. Ф., Сидорова М. И. Термическое разложение карбонатов редкоземельных элементов цериевой подгруппы. // Журнал неорганической химии. 1960. — том. 5, вып. 2. — с. 366−371.
- Баськова Н. А. Исследование физико-химических свойств карбонатовредкоземельных элементов и иттрия: Дис. .канд. хим. наук. М., 1982. -172 с.
- Иванов Е. И., Григорьева 3. М., Воскресенская JT. А., Еременко 3. В., Михайличенко А. И. Влияние температуры прокаливания на структуру Се02. // Цветные металлы. 1989. — № 5. — с.8
- Михайличенко А. И., Михлин Е. Б., Патрикеев Ю. Б. Редкоземельные металлы.-М., 1987.-232с.
- Полякова Г. В., Шведова Т. Ф., Баранова Л. В., Кулагина С. С., Григорьева 3. М., Куцев В. С. Некоторые физико-химические особенности окислов РЗЭ цериевой группы. // Научные труды ГИРЕДМЕТа. — 1981. — т.104. с. 59−64.
- Еременко 3. В., Полякова Г. В., Кулагина С. С., Григорьева 3. М., Куцев B.C. Зивисимость полирующей способности двуокиси церия от условий образования. // Научные труды ГИРЕДМЕТа. 1981. -т.104. — с. 65−73.
- Головня В. А., Поспелова JI. А. Карбонатные соединения трехвалентного церия. // Журнал неорганической химии. 1958. — том. 3, вып. 10.с. 2253−2260.
- Григорьева 3. М., Курагина Н. М. Влияние температуры осаждения на состав карбонатов редкоземельных элементов. // Научные труды ГИРЕДМЕТа. 1979. — том 91. — с. 60−63.
- Cordatos Н., Ford D., Gorte R. J. Simulated annealing study of the structure and reducibility in ceria clusters. // Journal of physical chemistry. 1996vol. 100, № 46.-c. 18 128−18 132.
- Bernal S., Calvino J. J., Cifredo G. A., Rodrigues-Izuiedo J. M. and Laachir A. Reversibility of hydrogen chemisorption on a ceria-supported rhodium catalysts. // Journal of catalysis. 1992. — vol. 137, № 1. — p. 1−11.
- Perrichon V., Laachir G., Bergeret G., Frety R., Tournayn L., Touret O. Reduction of ceria with different textures by hydrogen and their reoxidation by oxygen. // Journal of Chemical Society Faraday transaction. 1994.vol. 90, № 5, — p. 3499−3505.
- Breysse M., Guenin M., Claudel B., Latreille H., Veron J. Catalysis of carbon monoxide oxidation by cerium dioxide. Part 1. // Journal of catalysis. 19 /2. -vol. 27, № 2. — p. 275−280.
- Breysse M., Guenin M., Claudel B., Veron J.. Catalysis of carbon monoxide oxidation by cerium dioxide. Part 2. // Journal of catalysis. 1973. -vol. 28, № 1. — p. 54−62.
- Li C., Sakata Y., Arai T., Domen K., Maruya K., Onishi T. CO disproportiona-tion at mild temperature over partially reduced cerium oxide. // Journal of Chemical Society Chemical communications. 1991. — № 6. — p. 410−411.
- Liu W., Flytzani-Stephanopolos M. Total oxidation of carbon monoxide and methane over transition metal-fluorite oxide composite catalysts. I. Catalysts characterization and reaction kinetics. // Journal of catalysis. 1995. — vol. 153, № 2.-p. 317−332.
- Mendelovici L., Steinberg M. Reaction of ethylene with oxygen on a Pt/CeC>2 catalyst. // Journal of catalysis. 1985. — vol. 93, № 2. — p. 353−359.
- Choudhary V. R., Rane V. H. Acidity/basicity of rare-earth oxides and their catalytic activity in oxidative coupling of methane to C2-hydrocarbons. // Journal of catalysis. 1991. — vol. 130, № 2. — p. 411−422.
- Liu W., Flutzani-Stephanopoulos M. Total oxidation of carbon monoxide and methane over transition metal-fluorite oxide composite catalysts. II. Catalysts characterization and reaction kinetics. // Journal of catalysis. 1995.vol. 153, № 2, — p. 304−316.
- Li C., Domen K., Maruya K., Onishi T. Oxygen exchange reaction over cerium oxide: an FT-IR study. // Journal of catalysis. 1990. — vol. 123, № 2.p. 436−442.
- Martiner Arias A., Soria J., Conesa J. C., Seoane X. L., Arcoya A., Cataluna R. NO reaction at surface oxygen vacancies generated in cerium oxide. // Journal of Chemical Society Faraday transaction. — 1995. — vol. 91, № 11.- p. 1679−1687.
- Zamar F., Trovarelli A., Leitenburg C., Dolcetti G. Ce02-based solid solution with the fluorite structure as novel and effective catalysts for methane combustion. // Journal of Chemical Society Chemical communications. 1995.9. p. 965−966.
- Se H. Oh, Eickel К. С. Effects of cerium addition on CO oxidation kinetics over alumina supported rhodium catalysts. // Journal of catalysis. 1988. -vol. 112, № 2, — p. 543−555.
- Bozon-Verduraz F., Bensalem A. IR studies of cerium dioxide: influence of impurities and defects. // Journal of Chemical Society Faraday transaction. -1994. -vol. 90, № 4. p. 653−657.
- Болдырев В. В. Методы изучения кинетики термического разложения твердых тел. Томск, 1958. — 332 с.
- Медведев М. Д., Витюгин В. М., Швалев Ю. Б. Влияние добавок карбамида на величину удельной поверхности низкотемпературного медь-цинк алюминиевого катализатора синтеза метанола. // Вопросы кинетики и катализа. Сб. тр. Иваново. 1986. — с. 36−38.
- Горловский И. А., Индейкин Е. А., Толмачев И. А. Лабораторный практикум по пигментам и пигментированным лакокрасочным материалам. Л., 1990.-239 с.
- Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хроматографии. -М., 1973 -447с.
- Власов А. С., Дрогин В. Н., Ефимовская Т. В. Лабораторный практикум по микроскопическим и рентгеновским исследованиям керамики. М., 1980, — 64 с.
- Ковба Л. М., Трунов В. К. Рентгенофазовый анализ. М.: МГУ, 1969. -160 с.
- Гиллер Я. А. Таблицы межплоскостных расстояний. М., 1966. — т. 2 -360 с.
- Воюцкий С. С., Панич Р. М. Практикум по коллоидной и электронной микроскопии. -М., 1974. 194 с.
- Коузов П. А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л., 1987. — 264 с.
- Крешков А. П. Основы аналитической химии. Физические и физико-химические методы анализа. т. 3 — М., 1977. — 488 с.
- Методы исследования катализаторов. Пер. с англ. / Под. ред. Томаса Д., Лемберта Р. М., 1983. — 304 с.
- Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения. В 2-х частях. Ч. 1. Пер. с англ. М., 1988. — 558 с.
- Методы исследования в технической адсорбции. / Ред. Торочешникова Н. С., КельцеваН. В. -М.: РХТУ, 1971. 166 с.
- Шестак Я. Теория термического анализа. Физико-химические свойства твердых тел. М., 1987. — 457 с.
- Каратеева Е. Ю. Получение высокодисперсного железа игольчатойформы: Дис. .канд. хим. наук. -М., 1998. 154 с.
- Симон Т. В., Блескин О. И., Крылова А. В. Медноцериевые катализаторы окисления СО. // Сб. трудов РХТУ им. Д. И. Менделеева. 1996.с. 43−44.
- Крылова А. В., Нефедова Н. В., Агеева И. В., Михайличенко А. И. Церийсодержащие оксидные катализаторы окисления СО. / Сб. трудов РХТУ им. Д. И. Менделеева. 1996. — с. 39−42.
- Kundakovic L., Flutzani-Stephanopoulos М. Си- and Ag-modified cerium oxide catalysts for methane oxidation. // Journal of catalysis. 1998. — vol. 179,1, — p. 203−221.
- Wachs I. E., Jehng J. M., Deo G., Weckhuysen В. M. Fundamental studies of butane oxidation over model-supported vanadium oxide catalysts: molecular structure-reactivity relationships. // Journal of catalysis. 1997. — vol. 170, № 1.- p. 75−88.
- Martinez-Arias A., Fernandez-Garsia M., Soria J., Conesa J. C. Spectroscopic study of, а Си/СеОг catalysts subjected to redox treatments in carbon monoxideand oxygen. // Journal of catalysis. 1999. — vol. 182, № 2. — p. 367−377.
- Parthasarathi Bera, Aruna S. Т., Patil К. C., Hengde M. S. Studies on Cu/Ce02:
- A new NO reduction catalysts. // Journal of catalysis. 1999. — vol. 186, № 1, — p. 36−44.
- Wang Y., Takahashi Y., Ohtsuka Y. Carbon dioxide as oxidant for the conversion of methane to ethane and ethylene using modifide Ce02 catalysts.
- Journal of catalysis. 1999. — vol. 186, № 1. — p. 160−168.
- Кузнецова Т. В., Кудряшев И. В., Тимашев В. В. Физическая химия вяжущих материалов. М., 1989. — 384 с.
- Робинсон Р., Стоке Р. Растворы электролитов. / Пер. с англ. М., 1963. -646 с.
- Trovarelli A., Leitenburg С., Boaro М., Dolcetti G. The utilization of ceria in industrial catalysis. // Catalysis today. № 50, — 1999. — p. 353−367.
- Ozawa M. Role of cerium-zirconium mixed oxide as catalysts for car pollution. A short review. // Journal of alloys and compounds. v. 275−277. — 1998.p. 886−890.
- Graham G. W., Jen H. W., Chun W., McCabe R. W. High-temperature-aging induced encapsulation of metal particles by support materials: comparative results for Pt, Pd and Rh on cerium-zirconium mixed. // Journal of catalysis. -v, 175,№ 2.- 1998. p.269−279
- Kaspar J., Fornasiero P., Graziani M. Use of Ce02-based oxides in three-way catalysis. // Catalysis today. № 50, — 1999. — p. 285−398.
- Вассерман И. M. Химическое осаждение из растворов. М., 1980. -208 с.
- Попова Н. М., Антонова Н. А., Сасс А. С. и др. Рутений содержащие катализаторы очистки газов от СО, NO и С3Нб. // Кинетика и катализ. -т. 38, № 5.- 1997.-с. 749−756.
- Попова Н. М. Катализаторы очистки выхлопных газов автотранспорта. -Алма-Ата, 1987.-224 с. 103 .Большаков А. М. Автомобильные каталитические конверторы. // Химическая технология. № 1 — 2000 — с. 2−12.
- Батлер Д. Н. Ионные равновесия. Пер. с англ. Л., 1973. — 448 с.
- Table Curve 1.10 User’s Guide, Jandel Scientific Corp. 1993 (electronicversion 1.1.03 A).
- Farrauto R. J., Voss К. E. Monolithic diesel oxidation catalysts. // Applied catalysis B: Environmental. № 10. — 1996. — p.29−51
- Носач В. В. Решение задач аппроксимации с помощью персональных компьютеров. М., 1994. — 382 с.
- Плаченов Г. Г. Колесников С. Д. Порометрия. М., 1988. — 176 с.
- Фролов Ю. Г. Курс коллоидной химии. М., 1988. — 464 с.
- Комаров В. С. Адсорбенты и их свойства. Минск, 1977. — 248 с.
- Стромберг А. Г., Семченко Д. П. Физическая химия. -М., 1973. -480 с.
- Уэндланд У. Термические методы анализа. М., 1978. — 327 с.
- Sharma S., Hilaire S., Vohs J. M. Evidence for oxidation of ceria by С02. // Journal of catalysis. v. 190, № 1. — 2000. — p. 199−204
- Sugiyama S., Lizuka Y., Nitta E. Role of the tetrachloromethane as a gas-phase additive in the oxidative dehydrogenation of propane over cerium oxide. // Journal of catalysis. v. 189, № 1. — 2000. — p.233−237.
- Носков А. С., Пармон В. H. Новые отечественные каталитические Технологии для энерго- и ресурсосбережения и защиты окружающей среды. // Химическая промышленность. № 1 — 2000. — с. 28−33.
- Idriss Н., Diagne С., Hindermann J. P., Kiennemann A., Barteau M.A. Reactions of acetaldehyde on Ce02 and Ce02-supported catalysts. // Journal of catalysis. v.155, № 2. — 1995. — p. 219−237.
- Graham G.W., Schmitz P.J., Usmen R.K. Investigation of La3±modifided126
- Al203-supported Ce02. // Catalysis letters. № 3 — 1993 — p. 175−184.
- Kabner P., Beams M. Comparative characterization of basicity and acidity of metal oxide catalysts for the oxidative coupling of methane by different mehtods. //Applied catalysis A: General. № 139. — 1996. — p.107−129
- Zhou X., Zhang W., Wan H. Methane oxidative coupling over fluoro-oxide catalysts. // Catalysis letters. № 21 — 1993 — p. 113−122.
- Zhang W., Zhou X., Tang D. Ozidative degydroganation of propane over fluorite promoted rare earth-based catalysts. // Catalysis letters. № 23 — 1994-p. 133−106.
- Doom J., Varloud J., Meriaudeau V. Effect of support material on the catalytic combustion of diesel soot particulates. // Applied catalysis B: Environmental. № 1. — 1992. — p. 117−127
- Jacoby M. Getting auto exhausts to pristine. // Chemical and engineering news. 1999. — p. 38−47.и-си «зголь ми к-! -1−1-1 +гН'М — !-1−1 1: ! I1. НЙ73+1441.1+г