Al2O3影响CexZr1-xO2氧化还原性能的研究

"探究了Al2O3对CexZr1-xO2氧化还原性能的影响，通过共沉淀、溶胶-凝胶和水热法制备了Ce0.75Zr0.25O2-75%Al2O3复合氧化物，以Ce0.75Zr0.25O2为对照，分析了氧化铝添加对材料性能的改变。研究发现，铝离子成功融入铈锆固溶体晶格，形成稳定的立方萤石结构，并在高温处理后保持结构稳定性。此外，氧化铝的添加提升了材料的氧化还原能力和热稳定性，尤其在共沉淀法制备的Ce0.75Zr0.25O2-75%Al2O3中，其O2-TPD量是纯Ce0.75Zr0.25O2的两倍多，还原温度降低了约70K。" 本文是关于氧化铝对Ce-Zr复合氧化物氧化还原性能影响的研究，由华南理工大学环境科学与工程学院等多个机构的学者共同完成。实验中，研究者使用了共沉淀、溶胶-凝胶和水热等三种方法合成了一系列Ce0.75Zr0.25O2-75%Al2O3复合氧化物，并以未添加氧化铝的Ce0.75Zr0.25O2作为基准进行对比。通过BET（Brunauer-Emmett-Teller）法、XRD（X射线粉末衍射）、H2-TPR（氢气程序升温还原）和O2-TPD（氧气程序升温脱附）等表征技术，对样品进行了深入分析。 XRD分析显示，铝离子成功地均匀分散在Ce-Zr固溶体晶格中，形成单一的立方萤石结构。这种结构在1173K高温老化后仍然保持稳定，没有出现相分离的现象，表明Al2O3的添加增强了材料的结构稳定性。 氧化还原性能的研究中，H2-TPR和O2-TPD的结果揭示了氧化铝对于Ce-Zr固溶体的重要影响。氧化铝的存在显著提高了材料的氧化还原活性和热稳定性。以共沉淀法制备的Ce0.75Zr0.25O2-75%Al2O3为例，其O2-TPD量达到了66.393µmol/g，是纯Ce0.75Zr0.25O2的两倍多，显示出更高的氧存储能力。同时，该复合氧化物的还原温度相对较低，大约比纯Ce0.75Zr0.25O2降低了70K，这说明其在较低温度下就能实现高效的氧化还原反应。 这些发现对于理解和改进Ce-Zr复合氧化物的氧化还原性能具有重要意义，尤其是在大气污染控制领域的应用。添加Al2O3可以优化材料的性能，可能使其成为更有效的催化剂或氧储存材料，用于汽车尾气处理、燃料电池或其他需要高效氧化还原反应的场合。同时，研究中采用的多种合成方法和表征技术为新材料的设计和制备提供了参考，有助于未来开发出更多性能优异的复合氧化物。