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Morphology and crystal-plane effects of zr-doped ceo2 nanocrystals on the epoxidation of styrene with tert-butylhydroperoxide as the oxidant

引用

Journal of Energy Chemistry 2017年第4期26卷 681-687页

作者： Jia Ren Xin Liu Ruihua Gao Wei-Lin Dai Department of Chemistry&Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Material Fudan UniversityShanghai 200433China State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers Department of Macromolecular ScienceFudan UniversityShanghai 200433China

The morphology effect of zr-doped ceowas studied in terms of their activities in the selective oxidation of styrene to styrene oxide using tert-butyl hydroperoxide as the oxidant. In the present work, zrdoped ceonanorods exhibited the highest catalytic performance（yield of styrene oxide and TOF value）followed by nanoparticles and nanocubes. For the zr-doped ceonanorods, the apparent activation energy is 56.3 k J/mol, which is much lower than the values of catalysts supported on nanoparticles and nanocubes（73.3 and 93.4 k J/mol）. The high resolution transmission electron microscopy results indicated that（100） and（110） crystal planes are predominantly exposed for zr-doped ceonanorods while（100）and（111） for nanocubes,（111） for nanoparticles. The remarkably increased catalytic activity of the zrdoped ceonanorods is mainly attributed to the higher percentage of Cespecies and more oxygen vacancies, which are associated with their exposed（100） and（110） crystal planes. Furthermore, recycling studies proved that the heterogeneous zr-doped ceonanorods did not lose its initial high catalytic activity after five successive recycles.

关键词： Morphology effect zr-doped ceo2 Styrene Selective oxidation Oxygen vacancies

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