System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 二氧化铈催化剂及制备方法及其应用技术_技高网

二氧化铈催化剂及制备方法及其应用技术

技术编号:40595723 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-12 21:58
本发明专利技术公开了一种二氧化铈催化剂及制备方法及其应用,二氧化铈催化剂制备方法包括在氮气氛围中通过N,N‑二甲基甲酰胺和铈盐合成Ce(COOH)<subgt;3</subgt;的金属有机框架前驱体,其中,N,N‑二甲基甲酰胺和铈盐的比例为1‑5mL/1g;在氮气氛围中煅烧所述金属有机框架前驱体得到二氧化铈催化剂。传感器在实现大小量程的检测的同时灵敏度大幅提升,本发明专利技术有效解决现有的二氧化铈催化剂缺陷浓度、活性和选择性低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热催化,特别是一种二氧化铈催化剂及制备方法及其应用


技术介绍

1、在多相催化反应中,二氧化铈的氧缺陷在各种多相催化反应中的作用已经被广泛研究,但对其功能的认知仍然不充分。纳米尺度的二氧化铈表面具有可逆的ce3+/ce4+氧化还原对,这使得二氧化铈表面具有丰富的物理化学性质。调控二氧化铈的氧缺陷改变其lewis酸、lewis碱、酸等性质,并且可以作为活性位点,这些反应活性位点可以与不同的分子形成物理或化学吸附,进而影响催化反应的活性和选择性,因此调节二氧化铈氧缺陷具有重要意义。

2、通常制造二氧化铈氧缺陷的方法较多,比如以下的几种方法:1)对ceo2进行高温热处理调控ceo2氧缺陷;2)采用化学还原(如抗坏血酸等)对ceo2进行刻蚀还原;3)控制合成二氧化铈暴露的晶面;4)元素掺杂也是一种调控氧缺陷的重要方法。这些方法不可避免的要对合成的二氧化铈进行二次处理、采用强碱反应条件或者使用其它的化学试剂如抗坏血酸等,不仅增加了合成成本而且合成方法相对较为复杂,所以亟需一种更为简便的合成高缺陷的二氧化铈。且应用于环氧化反应的催化剂的活性和选择性均有待提高。

3、在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解,因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题,本专利技术提出一种二氧化铈催化剂及制备方法及其应用,有效解决催化反应中存在的活性和选择性低的问题。

2、本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现,一种二氧化铈催化剂制备方法包括,

3、在氮气氛围中通过n,n-二甲基甲酰胺和铈盐合成ce(cooh)3的金属有机框架前驱体,其中,n,n-二甲基甲酰胺和铈盐的比例为1-5ml/1g;

4、在氮气氛围中煅烧所述金属有机框架前驱体得到二氧化铈催化剂。

5、所述的二氧化铈催化剂制备方法中,合成温度为100-150℃。

6、所述的二氧化铈催化剂制备方法中,合成时间为12-24h。

7、所述的二氧化铈催化剂制备方法中,煅烧时以4-6℃/min的速度升温至350-600℃煅烧1-3h。

8、所述的二氧化铈催化剂制备方法中,铈盐包括硝酸铈、乙酸铈、硫酸铈、氯化铈、碳酸铈、钼酸铈、乙酰丙酮铈或硝酸铈铵。

9、一种二氧化铈催化剂经由所述的二氧化铈催化剂制备方法制成。

10、所述的二氧化铈催化剂中,所述二氧化铈催化剂为二氧化铈纳米棒催化剂。

11、所述的二氧化铈催化剂应用于催化烯烃环氧化材料。

12、所述二氧化铈催化剂用于催化氧化环辛烯。

13、所述二氧化铈催化剂均匀分散于环辛烯溶液中;高压环境下向环辛烯溶液中通入氧气,于80-100℃搅拌条件下进行反应。

14、和现有技术相比,本专利技术具有以下优点:本专利技术采用dmf作为溶剂合成二氧化铈材料,使其表面具有高缺陷浓度,该步操作简单,条件温和原材料廉价易得。此二氧化铈材料氧缺陷浓度高,催化效率高,催化转化率达99%以上。在催化氧化环辛烯方面,选用氧气或者空气作为氧的来源,符合绿色化学发展理念,相对于现有技术中用于环辛烯环氧化的催化剂具有更好的活性和选择性,使环辛烯转化率高于99%并且以及氧化环辛烯的选择性高于90%所需要的反应时间仅为5小时,能够大大提高产率,降低生产成本。

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【技术保护点】

1.一种二氧化铈催化剂制备方法,其特征在于,其包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的二氧化铈催化剂制备方法,其特征在于,优选的,合成温度为100-150℃。

3.根据权利要求1所述的二氧化铈催化剂制备方法,其特征在于,优选的,合成时间为12-24h。

4.根据权利要求1所述的二氧化铈催化剂制备方法,其特征在于,煅烧时以4-6℃/min的速度升温至350-600℃煅烧1-3h。

5.根据权利要求1所述的二氧化铈催化剂制备方法,其特征在于,铈盐包括硝酸铈、乙酸铈、硫酸铈、氯化铈、碳酸铈、钼酸铈、乙酰丙酮铈或硝酸铈铵。

6.一种二氧化铈催化剂,其特征在于,其经由权利要求1-5中任一项所述的二氧化铈催化剂制备方法制成。

7.根据权利要求6所述的二氧化铈催化剂,其特征在于,所述二氧化铈催化剂为二氧化铈纳米棒催化剂。

8.一种应用,其特征在于,如权利要求6-7中任一项所述的二氧化铈催化剂应用于催化烯烃环氧化材料。

9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述二氧化铈催化剂用于催化氧化环辛烯。</p>

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述二氧化铈催化剂均匀分散于环辛烯溶液中;高压环境下向环辛烯溶液中通入氧气,于80-100℃搅拌条件下进行反应。

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【技术特征摘要】

1.一种二氧化铈催化剂制备方法,其特征在于,其包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的二氧化铈催化剂制备方法,其特征在于,优选的,合成温度为100-150℃。

3.根据权利要求1所述的二氧化铈催化剂制备方法,其特征在于,优选的,合成时间为12-24h。

4.根据权利要求1所述的二氧化铈催化剂制备方法,其特征在于,煅烧时以4-6℃/min的速度升温至350-600℃煅烧1-3h。

5.根据权利要求1所述的二氧化铈催化剂制备方法,其特征在于,铈盐包括硝酸铈、乙酸铈、硫酸铈、氯化铈、碳酸铈、钼酸铈、乙酰丙酮铈或硝酸铈铵。

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【专利技术属性】
技术研发人员:瞿永泉张赛邹勇
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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