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氧化铈刻蚀金刚石表面形貌表征

粉末冶金技术 2022年第4期40卷 318-324,333页

作者：陈冰威杨雪峰朱振东栗正新河南工业大学材料科学与工程学院郑州450000

为研究氧化铈刻蚀对于金刚石表面形貌的影响,将金刚石单晶与氧化铈粉末以质量比1:5的比例混合,并在N_(2)气氛下对金刚石进行刻蚀处理。通过对刻蚀后金刚石的表面形貌、表面刻蚀深度、物相组成的表征与分析探究氧化铈粉末刻蚀对于金刚石... 详细信息

为研究氧化铈刻蚀对于金刚石表面形貌的影响,将金刚石单晶与氧化铈粉末以质量比1:5的比例混合,并在N_(2)气氛下对金刚石进行刻蚀处理。通过对刻蚀后金刚石的表面形貌、表面刻蚀深度、物相组成的表征与分析探究氧化铈粉末刻蚀对于金刚石表面形貌的影响。利用铜基结合剂金刚石试样的抗弯强度评估刻蚀对于金刚石与结合剂之间把持力的影响。结果表明:氧化铈能成功对金刚石单晶表面进行选择性刻蚀。随着温度的升高,金刚石各个晶面的刻蚀深度加深;在相同条件下,氧化铈对金刚石(100)面的刻蚀程度大于金刚石(111)面。当刻蚀温度为900℃时,金刚石(111)面刻蚀深度为753.23 nm,(100)面刻蚀深度为1.60μm。在N_(2)气氛下,900℃氧化铈刻蚀后的金刚石单颗粒抗压强度低于未加氧化铈刻蚀剂刻蚀的金刚石抗压强度,但是高于在空气气氛下未加氧化铈刻蚀剂刻蚀的金刚石以及在空气中直接氧化铈刻蚀的金刚石抗压强度。与未处理金刚石相比,氧化铈刻蚀后的铜基结合剂金刚石试样的抗弯强度有较大提升。

关键词：金刚石单晶氧化铈表面形貌各向异性刻蚀

氧化铈在生物分析与传感检测中的应用研究进展

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分析测试学报 2022年第9期41卷 1375-1386页

作者：李金成陈芸赖向东刘晓辉姜晖王雪梅生物电子学国家重点实验室(吴健雄实验室) 东南大学生物科学与医学工程学院江苏南京210096

铈是镧系元素中活性最高的一种稀土元素,氧化铈已广泛应用于抛光剂、脱色剂、催化剂、发光增强剂等领域。Ce3+/Ce4+之间自发的氧化还原循环可在氧化铈晶面上产生许多氧空位(Vö),加快反应中的电荷转移,使氧化铈具有很高的催化活性和储放... 详细信息

铈是镧系元素中活性最高的一种稀土元素,氧化铈已广泛应用于抛光剂、脱色剂、催化剂、发光增强剂等领域。Ce3+/Ce4+之间自发的氧化还原循环可在氧化铈晶面上产生许多氧空位(Vö),加快反应中的电荷转移,使氧化铈具有很高的催化活性和储放氧能力。混合价态自发的氧化还原循环以及由此产生的氧空位对氧化铈的性质有着重大影响,使其表现出独特的抗菌、抗炎、抗肿瘤和模拟酶等生物医学活性,可用于多种疾病的诊疗。此外,氧化铈还可单独使用或与其他材料掺杂、复合来构建灵敏的传感材料,应用于多种物质的分析与检测,并已成为国内外研究的热点。该文首先阐明了氧化铈作为传感材料的理论基础,然后分别从电化学传感、比色传感、荧光传感和化学发光传感四个方面对国内外氧化铈传感检测领域的应用进展进行了归纳,最后对氧化铈传感器的研发现状进行总结并对未来发展进行了展望,为高性能传感器的研发提供了参考。

关键词：铈氧化铈传感器电化学比色荧光化学发光

氧化铈掺杂对Pt/CNTs电催化氧化甲醇的影响

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现代化工 2022年第12期42卷 161-166页

作者：李贵贤祁建军李红伟王首登周怀荣王东亮兰州理工大学石油化工学院甘肃兰州730050 甘肃省低碳能源化工重点实验室甘肃兰州730050

采用CeO_(2)对碳纳米管(CNTs)进行改性,然后利用乙二醇还原法制备了Pt/CeO_(2)-CNTs催化剂,考察了CeO_(2)的掺杂量对催化剂性能的影响。结果表明,所获得的Pt/CeO_(2)-CNTs催化剂极大地促进了甲醇的解离吸附过程,且具有快速电极动力学、... 详细信息

采用CeO_(2)对碳纳米管(CNTs)进行改性,然后利用乙二醇还原法制备了Pt/CeO_(2)-CNTs催化剂,考察了CeO_(2)的掺杂量对催化剂性能的影响。结果表明,所获得的Pt/CeO_(2)-CNTs催化剂极大地促进了甲醇的解离吸附过程,且具有快速电极动力学、高催化电流密度和稳定性,同时其抗CO中毒性能也得到显著提升,为直接甲醇燃料电池阳极Pt基催化剂的工业化奠定了一定的理论基础。

关键词：氧化铈铂基催化剂甲醇氧化载体

氧化铈基光催化剂及在水处理中的应用研究进展

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应用化工 2023年第11期52卷 3113-3118,3123页

作者：黄哂莅冯秀娟邹彦鋆朱易春江西理工大学赣江流域水质安全保障工程技术研究中心江西赣州341000 中国矿业大学稀土研究中心江苏徐州221000

总结了氧化铈纳米材料通过掺杂、负载、与其他纳米材料耦合等改性手段提升复合材料光催化性能的方法,通过对2种材料进行能级分析,阐述了氧化铈基光催化剂与其他材料构建异质结种类以及相互作用,综述了改性氧化铈对水中有机污染物、重金... 详细信息

总结了氧化铈纳米材料通过掺杂、负载、与其他纳米材料耦合等改性手段提升复合材料光催化性能的方法,通过对2种材料进行能级分析,阐述了氧化铈基光催化剂与其他材料构建异质结种类以及相互作用,综述了改性氧化铈对水中有机污染物、重金属以及有害细菌的去除机理,并对其未来的应用方向进行了展望。

关键词：氧化铈污水处理光催化

稀土氧化铈增强的钴基电解水催化材料及其性能

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复合材料学报 2024年第2期41卷 804-815页

作者：邱文婕胡珍周其洪陈建漆小鹏江西理工大学稀土学院赣州341000

探索和开发高效且低成本的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)电催化剂,对于解决能源危机和环境污染至关重要但仍具有挑战性。本文在三维的泡沫镍基底上设计并制备了一种由超薄的氧化铈和磷化钴纳米片组成的自支撑电极(CeO_(2)-CoP/NF)。当... 详细信息

探索和开发高效且低成本的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)电催化剂,对于解决能源危机和环境污染至关重要但仍具有挑战性。本文在三维的泡沫镍基底上设计并制备了一种由超薄的氧化铈和磷化钴纳米片组成的自支撑电极(CeO_(2)-CoP/NF)。当电流密度为10 mA·cm^(-2)时,CeO_(2)-CoP/NF在1 mol/L KOH和0.5 mol/L H_(2)SO_(4)中的析氢过电位分别为124 mV和142 mV;CeO_(2)-CoP/NF也能呈现优越的OER活性,电流密度为100 mA·cm^(-2)时,在1 mol/L KOH中呈现的析氧过电位为328 mV,并且具有更优越的循环稳定性。实验结果表明:CeO_(2)的引入能够减少电解液的侵蚀和提升CoP材料的电解水催化性能。这项工作为高性能的水裂解电催化剂的发展提供了新的见解。

关键词：电解水析氢反应析氧反应氧化铈磷化钴电催化

ZIF-67/CeO_(2)催化CO_(2)和甲醇直接合成碳酸二甲酯

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无机化学学报 2023年第7期39卷 1315-1324页

作者：胡丽华王晓胡恺然陈晨许志豪徐威南京工程学院环境工程学院南京211167 广西大学广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室南宁530004 南京工程学院能源研究院南京211167

采用沉淀法将ZIF-67负载到CeO_(2)上,制备了具有多重活性位点的非均相催化剂ZIF-67/CeO_(2),并研究其催化CO_(2)和甲醇直接反应生成碳酸二甲酯(DMC)的性能。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱研究了ZIF-... 详细信息

采用沉淀法将ZIF-67负载到CeO_(2)上,制备了具有多重活性位点的非均相催化剂ZIF-67/CeO_(2),并研究其催化CO_(2)和甲醇直接反应生成碳酸二甲酯(DMC)的性能。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱研究了ZIF-67/CeO_(2)的各种理化性质。结果表明,ZIF-67的引入使ZIF-67/CeO_(2)催化剂产生更多的氧空位。在考察的ZIF-67/CeO_(2)系列催化剂中,0.3-ZIF-67/CeO_(2)(0.3为Co、Ce物质的量之比)在具有高的比表面积的同时还能保持介孔结构,具有丰富的酸碱位点,并且具有较高的CO_(2)吸附容量,表现出最好的催化性能。在反应温度为140℃、压力为4.5 MPa的条件下反应4 h,DMC收率可达到3.79 mmol_(DMC)·g_(cat)^(-1)。

关键词：氧化铈 ZIFs 二氧化碳碳酸二甲酯非均相催化剂

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氧化铈酸碱催化有机官能团化反应研究进展

陕西师范大学学报（自然科学版） 2022年第2期50卷 86-92,F0002页

作者：焦东霞王业红张志鑫雷丽军王峰中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023 中国科学院大学能源学院北京100049

氧化铈具有独特的储放氧能力,在传统反应中常作为典型的氧化还原催化剂用于高效催化汽车尾气及水汽变换等反应。此外,氧化铈基催化剂的酸碱性质与其独特的缺陷性质密不可分,且在一定程度上具有可调控性,其酸碱催化有机官能团化反应近年... 详细信息

氧化铈具有独特的储放氧能力,在传统反应中常作为典型的氧化还原催化剂用于高效催化汽车尾气及水汽变换等反应。此外,氧化铈基催化剂的酸碱性质与其独特的缺陷性质密不可分,且在一定程度上具有可调控性,其酸碱催化有机官能团化反应近年来备受关注。基于此,综述了氧化铈基催化剂酸碱性质调控的有效方法以及氧化铈在酸碱催化有机官能团化反应中的应用。具体以醇脱水,醚、酯、腈等的水解,酸、酯的酮基化,Aldol缩合以及Prins缩合等反应为例,详细介绍了氧化铈酸碱催化性能的研究现状,并提出了氧化铈酸碱催化领域面临的困难与挑战,展望了未来该领域的研究方向和前景,以期拓宽传统酸碱催化体系的边界,为发展绿色、高效有机合成路径创造更多的可能性。

关键词：氧化铈 Lewis酸碱性缺陷调控官能团化反应

CeO_(2)负载的PdO与Ce_(1‒x)Pd_(x)O_(2‒δ)物种的甲烷催化燃烧性能

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高等学校化学学报 2022年第4期43卷 112-123页

作者：王明智郑燕萍翁维正厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室醇醚酯化工清洁生产国家工程实验室厦门361005

通过调控Pd前驱物在CeO_(2)上的沉积方式,分别制备了以PdO和离子态的Ce_(1‒x)Pd_(x)O_(2‒δ)物种为主的Pd/CeO_(2)催化剂,并采用X射线光电子能谱(XPS)和拉曼(Raman)光谱确证了这两种Pd物种的存在.氧气程序升温脱附(O_(2)-TPD)和氢气程... 详细信息

通过调控Pd前驱物在CeO_(2)上的沉积方式,分别制备了以PdO和离子态的Ce_(1‒x)Pd_(x)O_(2‒δ)物种为主的Pd/CeO_(2)催化剂,并采用X射线光电子能谱(XPS)和拉曼(Raman)光谱确证了这两种Pd物种的存在.氧气程序升温脱附(O_(2)-TPD)和氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)的表征结果显示,相比于与载体相互作用较弱的PdO物种,与CeO_(2)相互作用较强的Ce_(1‒x)Pd_(x)O_(2‒δ)物种具有更加稳定的Pd—O键.催化剂的甲烷燃烧反应起燃活性测试结果显示,以PdO物种为主的催化剂表现出了良好的低温催化性能,在原料气配比为1%CH_(4)/4%O_(2)-Ar,空速为60000 mL·g^(-1)_(cat)·h^(‒1)的条件下,T_(10)和T_(90)分别为275和367℃,而两种以Ce_(1‒x)Pd_(x)O_(2‒δ)物种为主的催化剂的T_(10)均超过420℃.催化剂的甲烷程序升温还原(CH_(4)-TPR)表征结果表明,在升温过程中只有当PdO或Ce_(1‒x)Pd_(x)O_(2‒δ)物种被CH_(4)还原后,催化活性才开始上升.由于PdO物种的Pd—O键强度较弱,有利于Pd物种上的晶格氧在较低温度下参与CH_(4)的氧化过程.而Ce_(1‒x)Pd_(x)O_(2‒δ)物种的Pd—O键较稳定,且在反应条件下离子态Pd^(2+)与反应体系中氧物种的作用较强,进而抑制了其与CH_(4)的反应,因此反应的起燃温度较高.以γ-Al_(2)O_(3)为载体采用相同的方法制备了Pd/γ-Al_(2)O_(3)催化剂,相关的表征结果进一步证实,与载体相互作用较弱的PdO物种更容易被CH_(4)还原,进而具有较高的催化活性.据此可以认为Pd/CeO_(2)上氧化态的Pd物种被CH_(4)的还原性能是决定其甲烷催化燃烧反应活性的重要因素之一.

关键词：氧化铈钯甲烷催化氧化氧化钯 Ce_(1‒x)Pd_(x)O_(2‒δ) 还原性

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氧化铈纳米颗粒对柴油氧化和燃烧特性的影响

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2022年第1期46卷 94-99页

作者：梁凯铭钱作勤武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063

选用氧化铈(CeO_(2))纳米颗粒作为燃油添加剂,配制质量浓度分别为50,100和150 mg/L的CeO_(2)纳米柴油.对纳米柴油进行热重试验,分析其氧化特性.在WP4C型四缸柴油机上对纳米柴油进行了不同工况的推进特性试验,对比研究了发动机性能和燃... 详细信息

选用氧化铈(CeO_(2))纳米颗粒作为燃油添加剂,配制质量浓度分别为50,100和150 mg/L的CeO_(2)纳米柴油.对纳米柴油进行热重试验,分析其氧化特性.在WP4C型四缸柴油机上对纳米柴油进行了不同工况的推进特性试验,对比研究了发动机性能和燃烧特性.结果表明:纳米柴油具有更优异的蒸发和氧化性能.柴油中添加纳米颗粒能够提高燃油的蒸发和氧化速率,促进燃油的氧化反应进程,使反应向低温区移动.在发动机100%工况下,相比纯柴油,CeO_(2)纳米柴油的燃烧始点有不同程度的提前,缸压和放热率皆有所增加.随着颗粒浓度分数的提升,有效热效率分别提高1.14%、1.33%和1.73%.

关键词：氧化铈纳米柴油热重试验柴油机有效热效率