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氧化铈基纳米材料由于独特的物理及化学性能,在催化反应中得到广泛应用。氧化铈的粒径分布、形态及比表面积是影响其性能的主要因素。氧化铈纳米微球由于具有大的比表面积,常用作催化剂载体,可与贵金属产生协同催化效应,提高催化反应活性。 基于上述研究背景,本论文较为系统的对铈基纳米材料的制备工艺及金、钯负载型纳米催化剂的制备及催化性能展开研究。主要工作如下: (1)利用水热法,通过改变反应参数,合成了单分散类球型氧化铈纳米晶材料并对其尺寸和形貌进行了有效地调控。揭示了单分散球型氧化铈纳米晶的成核生长机理。制备了负载贵金属型纳米催化剂Au/CeO2、Pd/CeO2和Au-Pd/CeO2,并用于甲醛催化转化。研究结果表明,在323K时,Au-Pd/CeO2纳米催化剂可将甲醛全部转化为二氧化碳和水,催化活性良好。 (2)为解决M/CeO2型纳米催化剂在实际应用中存在的回收及循环利用等问题,利用溶剂热法,设计合成了磁性单分散球形Fe3O4纳米微球,并在其表面包覆了SiO2、介孔CeO2及金和钯负载的纳米催化剂。研究结果显示,所得到Fe3O4@SiO2@CeO2/M纳米微球表现出良好的单分散性,三明治型结构明显,贵金属颗粒均匀分散于CeO2颗粒表面。该纳米催化剂具有一定的饱和磁化强度值,表现出良好的磁响应行为,可用于纳米催化剂的回收和利用。此外,壳层纳米CeO2颗粒和贵金属之间的协同催化效应,使得对对硝基苯酚的还原反应表现出良好的催化反应活性。