納米二氧化鋯在催化領域中的應用

時間：2020-10-09

納米二氧化在催化領域中的應用

二氧化由于其高韌性，在功能結構陶瓷領域得到了廣泛應用，同時二氧化作為一種同時具有酸性、堿性、氧化性和還原性的金屬氧化物，其特點和性質(zhì)，使納米二氧化在催化領域中具有十分重要的科研**與應用前景。近年來，對它的研究甚多，有的研究結果已應用于工業(yè)實踐，并**了較好的效果。
1 納米二氧化催化劑
zr02表面同時具有酸性和堿性，因此它也同時具有氧化性和還原性，既可作為催化劑，也可作為催化劑載體使用。
 1．1納米二氧化單一催化劑
 納米二氧化催化劑在加合成、加生成等方面有重要應用。且納米二氧化的制備方法對二氧化的物理性質(zhì)和催化性能有較大的影響。
    催化劑的酸堿性表征結果表明，酸堿性對催化劑的催化性能影響很大，催化劑上適宜的酸堿數(shù)量和酸堿比例是影響其催化cO加合成性能的非常重要的因素。Liu X M等“將納米ZrO2。催化劑應用于c02加氧生成的反應，實驗結果表明，在c0。加的反應中，c02表現(xiàn)出很高的轉(zhuǎn)化率，使用納米Zr02。為催化劑制備得到，同時也表現(xiàn)出很高的選擇性。Masaru Watanabe…研究了在**臨界水中，以萬景納米二氧化（VK-R30，）作催化劑對生物體中的葡萄糖和纖維素加的反應。在同樣條件下，對比了只加堿金屬，不加催化劑的實驗。結果表明，用二氧化作催化劑的加產(chǎn)量增加了2倍。
2納米二氧化復合催化劑
采用不同方法制備的不同的納米二氧化復合催化劑在結構、物化性質(zhì)、催化活性及反應選擇性上有較大的差異。
高志華等同利用完全液相法制備了CuO／ZrO2：漿狀催化劑，并考察了cuo／zr02催化劑上cO加反應的性能。結果表明，此方法制備的CuO／Zr02漿狀催化劑具有與傳統(tǒng)方法制備的固體催化劑相似的相結構；利用共沸蒸餾法進行表面處理后，CuO／ZrO2。催化劑分散均勻且易于還原。CuO／ZrO2：漿狀催化劑用于co加反應時，不需另外添加脫水劑就可以直接合成二，在473K時CuO／Zr02對二的選擇性達到92．1％，并且在15d的反應中催化劑呈現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。
王心晨等采用溶膠一凝膠技術制各了系列Ti02-Zr02復合催化劑，考察了制備方法、ZrO2：添加量及焙燒溫度等對反應活性的影響。結果表明，以的無機鹽為前驅(qū)體采用混膠法制備的Ti02-ZrO2。復合催化劑的光催化活性。同時兼有制備成本低、無自身環(huán)境污染等優(yōu)點。在Ti02光催化劑中添加適量ZrO2。粒子可以改善催化劑的抗燒結、抗失活性能以及光催化性能，ZrO2。添加量為12％(wt)。然而，ZrO2。粒子的引入不利于深度光催化氧化。
2.1 納米二氧化作為催化劑助劑
由于ZrO2：具有較好的機械強度，作為催化劑結構助劑，在自動催化、催化氧化、FT反應的催化、聚合氧化反應催化及酸催化荊方面均受到了特別的關注。
常杰等采用x射線衍射和x射線吸收精細結構表征手段對Zr02改性前后的Co／SiO：催化劑在費一托合成過程中因結構變化而失活進行了研究，結果表明，在相同條件下，經(jīng)zr02改性的Co／SiO：催化劑的失活可以得到明顯yi制，催化劑穩(wěn)定性顯著提高。
3 納米二氧化作為催化劑載體
二氧化是p型半導體，易于產(chǎn)生氧空穴，作為催化劑的載體可與活性組分產(chǎn)生較強的相互作用，在化學性質(zhì)上比經(jīng)典載體y—A120。、硅膠較為惰性。
3．1 Zr02負載鐵催化劑
萬景納米二氧化（VK-R30）負載氧化鐵催化劑在F-T合成反應中對低碳烯烴有很高的選擇性。陳開東等[111用浸漬法制得了一系列不同鐵負載量的Fe／ZrO22。催化劑，進行了加氧反應制取低碳烯烴試驗。研究結果表明，鐵負載量的大小對于催化劑的反應催化性能有很大影響。鐵負載量適當時，F(xiàn)e203／ZrO2催化劑因鐵間適當?shù)膹娤嗷プ饔?，使得催化劑在保持較高催化活性的同時，能高選擇性地生成低碳烯烴.。
3．2 ZrO2，負載銅催化劑
ZrO2：負載銅的催化劑在co／H。、CO／H。合成、NO，的分解、醇胺脫合成氨基酸、cO的氧化及的氧化等方面具有良好的催化性能。它與其它載體(ZnO、A1 20。、SiO2和TiOz)相比顯示出*特的優(yōu)勢。
催化劑的活性隨氧化銅的負載量的增加而增加，大比表面積的ZrO2。載體較容易制各高活性的催化劑。添加適量的Fe助劑，有助于提高Cu／ZrO2。催化劑對水蒸氣重整制的反應活性和的選擇性，但隨Fe助劑加入量的增加，將使催化劑對的裂解活性降低，卻可提高的選擇性，降低產(chǎn)物中co的含量。
4 二氧化的發(fā)展方向
納米二氧化以其優(yōu)良的物化特性，在催化領域獲得了廣泛的應用，具有好的應用前景。萬景是國內(nèi)較早大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)納米二氧化的廠家，目前已經(jīng)能穩(wěn)定提供大比表納米二氧化系列產(chǎn)品，原生粒徑可控制在20-100nm范圍，比表面積可提供10-100m2/g系列產(chǎn)品。我司不斷的發(fā)展和完善納米二氧化的制備方法，進而獲得粒徑均一、大小穩(wěn)定、分散性良好的產(chǎn)物；同時也向高純度、高產(chǎn)率、低成本的方向發(fā)展；改進生產(chǎn)工藝為獲得較大的比表面積，以此提供更多的酸中心和堿中心，歡迎廣大新老顧客咨詢！

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