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介孔铈锆固溶体因可以选择性地容纳客体分子,具有较高的比表面积和优良的储放氧能力被广泛应用于催化领域,例如汽车尾气催化净化。介孔铈锆固溶体材料的物化性能例如:孔容孔径、比表面积、储氧性能、热稳定性的优劣直接影响着反应体系的总体效率。而这些性能与其制备方法有着密切的联系,所以介孔铈锆固溶体的制备方法对其物化性能的影响一直是研究的重点和热点。本论文主要讨论了在固定铈锆摩尔比为6∶4的情况下,溶胶-凝胶法、水热法、UAMR法以及负压硬模板法四种方法对其物化性能的影响。为进一步提高介孔铈锆固溶体的比表面积及储放氧性能本文选取了Y、Al掺杂进行研究。并研究了钯负载介孔铈锆以及钯负载介孔铈锆铝纳米催化剂的三效催化性能。利用XRD、TEM、N2吸-脱附、OSC等表征手段对上述催化剂材料进行了物化性能的表征,得到如下结论: 1.四种合成方法相比,采用负压硬模板法制备介孔铈锆固溶体有明显优势。从TEM图片中可以直观看到介孔铈锆固溶体复制了模板的三维有序介孔结构,有规整通透的孔道,且拥有较大的比表面积100m2/g。通过考察不同焙烧条件对老化样品的影响,得到如下结论:流动气氛环境不利于介孔结构的形成,结构坍塌明显比表面积的损失率较大,升温速率对介孔结构的形成影响不大,焙烧条件的改变对储氧量的影响不大。 2.采用负压硬模板浸渍法分别制备了介孔铈锆钇与介孔铈锆铝,从TEM图片中可以看出这种方法成功合成了三元复合氧化物有序介孔结构。从XRD图谱可以看出样品形成了均一稳定的固溶体结构。从BET以及OSC结果来看钇的掺杂并没有对铈锆固溶体的比表面积提高以及储氧能力的提高起到积极作用,铝的掺杂对铈锆固溶体不论是稳定性还是储氧量的提高都起到了积极作用。完成了预期目标制备出了具有新鲜比表面积大于100m2/g,1000℃老化5h后比表面积大于50m2/g,在500℃,储氧量大于500μmol/g的具有介孔结构的高性能纳米铈锆复合氧。 3.介孔铈锆和介孔铈锆铝负载贵金属后介孔结构没有遭到破坏,在H2还原后的样品中未发现Pd粒子。同样的,在纳米载体负载Pd催化剂中也未发现Pd粒子存在,表明Pd物种在介孔载体和纳米载体表面都呈高分散状态。不同载体对催化剂的活性有一定的影响。在老化前后,从CO、HC、NO三种污染物的整体转化趋势来看,介孔铈锆铝活性最好,介孔铈锆次之,纳米铈锆最差。这与载体的优劣性能一致。