稀土鈰基環境催化材料

第1章 概述001-024
1.1 稀土元素簡介 002
1.2 稀土氧化鈰及其固溶體的結構 004
1.2.1 氧化鈰的結構特徵 004
1.2.2 鈰基固溶體 007
1.3 氧化鈰的基本性質 011
1.3.1 氧化還原和儲釋氧性能 011
1.3.2 酸鹼性 014
1.3.3 熱穩定性 014
1.4 稀土鈰基催化材料的應用概述 015
1.4.1 機動車尾氣淨化 015
1.4.2 氮氧化物的催化消除 016
1.4.3 VOCs 的催化消除 017
1.4.4 光催化及其他方面的催化應用 018
1.5 結語 019
參考文獻 019

第2章 稀土鈰基催化材料的製備025-055
2.1 簡介 026
2.2 稀土鈰基催化材料製備的科學基礎 027
2.2.1 金屬鈰鹽的溶液化學 027
2.2.2 金屬鈰鹽的熱分解化學 031
2.3 純CeO2 的製備 033
2.3.1 CeO2 的形貌調控 033
2.3.2 CeO2 的結構調控 041
2.4 複合CeO2 催化材料的製備 043
2.4.1 以CeO2 為載體的催化材料製備 043
2.4.2 CeO2 作為表面改性劑的催化材料製備 043
2.4.3 CeO2 作為體相摻雜劑的催化材料製備 044
2.5 稀土鈰基催化材料的後處理製備 047
2.5.1 氣氛處理 047
2.5.2 熱處理 048
2.5.3 水熱處理 049
2.5.4 其他處理 049
參考文獻 050

第3章 稀土鈰基催化材料的表徵方法056-091
3.1 簡介 057
3.2 稀土鈰基催化材料儲釋氧性能的表徵 057
3.2.1 儲釋氧性能 057
3.2.2 總儲釋氧能力的測定方法 058
3.2.3 動態儲釋氧性能的測定方法 062
3.3 氧空位的形成及表徵 066
3.3.1 氧空位 066
3.3.2 氧空位的形成 067
3.3.3 氧空位的表徵 069
3.4 表面酸鹼性的表徵 079
3.4.1 B 酸和L 酸 079
3.4.2 酸鹼性質表徵 079
參考文獻 083

第4章 稀土鈰基催化材料在移動源尾氣催化消除中的基礎應用092-131
4.1 機動車尾氣簡介 093
4.1.1 常規燃料機動車尾氣 093
4.1.2 清潔燃料機動車尾氣 094
4.1.3 機動車尾氣排放法規 095
4.2 稀土鈰基催化材料在汽油車尾氣催化淨化中的應用 096
4.2.1 鈰鋯固溶體 098
4.2.2 鈰鋯固溶體的修飾與改性 099
4.2.3 負載貴金屬的稀土鈰基催化劑 102
4.2.4 負載非貴金屬的稀土鈰基催化劑 102
4.2.5 低溫稀土鈰基三效催化劑 103
4.3 稀土鈰基催化材料在柴油車尾氣催化淨化中的應用 105
4.3.1 柴油車尾氣氧化催化劑中的稀土鈰基催化材料 105
4.3.2 柴油車尾氣選擇性還原氮氧化物催化劑中的稀土鈰基催化材料 109
4.3.3 柴油車尾氣顆粒物氧化催化劑中的稀土鈰基催化材料 112
4.4 稀土鈰基催化材料在清潔燃料機動車尾氣催化淨化中的應用 119
4.4.1 稀土鈰基催化材料在CNG 汽車尾氣處理中的作用 121
4.4.2 稀土鈰基催化材料在含氧燃料汽車尾氣處理中的應用 122
4.5 稀土鈰基催化材料用於移動源尾氣處理的發展趨勢 123
參考文獻 124

第5章 稀土鈰基催化材料在固定源氮氧化物催化消除中的基礎應用132-160
5.1 固定源NOx 污染簡介 133
5.1.1 火電行業的NOx 排放及治理 134
5.1.2 非電行業的NOx 排放及治理 135
5.2 稀土鈰基催化材料在NH3 選擇性催化還原NOx 中的應用 139
5.2.1 氧化鈰作為載體或者活性組分 140
5.2.2 稀土鈰基複合氧化物催化劑（體相摻雜） 141
5.2.3 氧化鈰作為表面負載的組分（表面改性） 144
5.3 稀土鈰基催化材料在固定源NOx 消除中的催化反應機理 146
5.3.1 硫酸化的CeO2 體系 146
5.3.2 金屬摻雜的CeO2 體系 147
5.4 稀土鈰基催化材料在NH3-SCR 反應中抗SO2 和H2O 中毒的應用基礎研究 148
5.4.1 稀土鈰基催化劑的耐SO2 性 148
5.4.2 稀土鈰基催化劑的耐H2O 性 151
5.5 稀土鈰基催化材料在抗鹼金屬中毒中的應用基礎研究 151
參考文獻 152

第6章 稀土鈰基催化材料在典型揮發性有機物催化消除中的基礎應用161-190
6.1 VOCs 簡介 162
6.2 稀土鈰基催化材料在VOCs 催化消除中的機理 165
6.2.1 催化燃燒機理 165
6.2.2 催化加氫脫鹵機理 166
6.3 稀土鈰基催化材料在催化氧化低碳烴中的應用 167
6.3.1 丙烷催化氧化 167
6.3.2 丙烯、乙烷等其他低碳烷烴催化氧化 169
6.4 稀土鈰基催化材料在催化氧化芳香類VOCs 中的應用 169
6.4.1 CeO2 作為主催化劑 170
6.4.2 CeO2 作為載體 171
6.4.3 CeO2 作為助劑 174
6.5 稀土鈰基催化材料在催化氧化含氧類VOCs 中的應用 174
6.5.1 甲醛氧化 174
6.5.2 酯類、醇類氧化 177
6.6 稀土鈰基催化材料在催化淨化含鹵類VOCs 中的應用 179
6.6.1 催化燃燒 179
6.6.2 催化加氫脫氯 183
參考文獻 185

第7章 稀土鈰基催化材料在光催化消除污染物中的基礎應用191-215
7.1 光催化簡介 192
7.2 稀土鈰基光催化劑的結構調變 194
7.2.1 表面改性 194
7.2.2 離子摻雜 195
7.2.3 形貌調變 195
7.3 稀土鈰基催化材料在光催化消除VOCs 中的應用 196
7.4 稀土鈰基催化材料在光催化消除NOx 中的應用 200
7.5 稀土鈰基催化材料在光催化還原CO2 中的應用 202
7.6 稀土鈰基催化材料在環境領域其他方面的應用 204
7.6.1 重金屬廢水 205
7.6.2 染料廢水 206
7.6.3 酚醛廢水 207
參考文獻 208