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1、第29卷第7期现代化工July20092009年7月ModernChemicalIndustry·31·新型铈锆铝稀土储氧材料的研究进展吴群英,王林江,肖彦,张燕,郭子峰(中海油天津化工研究设计院,天津300131)摘要:铈锆铝复合氧化物(CeO2-ZrO2-Al2O3)是一种新型的储氧材料,兼有储氧材料和氧化铝共同的优点。介绍了铈基储氧材料的发展历程及铈锆铝储氧材料的形成,归纳总结了浸渍法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法和机械混合法等方法制备的铈锆铝储氧材料研究成果及各方法的优缺点,并对今后铈锆铝储氧材料的主要
2、研究方向和工业化问题进行了展望。关键词:铈锆铝复合氧化物;储氧材料;热稳定性中图分类号:O643.3文献标识码:A文章编号:0253-4320(2009)07-0031-04ResearchprogressinCeO22ZrO22Al2O3rareearthoxygenstoragematerialWUQun2ying,WANGLin2jiang,XIAOYan,ZHANGYan,GUOZi2feng(TianjinChemicalResearch&DesignInstitute,CNOOC,Tianjin3001
3、31,China)Abstract:CeO22ZrO22Al2O3compoundisanewtypeofoxygenstoragematerial(OSM),whichcombinesbothadvantagesofOSMandAl2O3.Inthispaper,thedevelopmentofCeO22basedoxygenstoragematerialsincludingCeO22ZrO22Al2O3compoundisreviewed.Theresearchprogressandcharacteristic
4、softhesyntheticmethodsforCeO22ZrO22Al2O3,suchasimpregnantmethod,co2precipitationmethod,sol2gelmethod,micro2emulsionmethodandmechanicalmillingmethod,aresummarized.Finally,theresearchandindustrializationtrendarealsodiscussed.Keywords:CeO22ZrO22Al2O3compound;oxyg
5、enstoragematerial;thermalstability自20世纪80年代初开始,CeO2基稀土储氧材用价值。本文综述了储氧材料的发展历程,重点介料在汽车尾气净化三效催化剂(TWCs)中引起了广绍了近年来国内外有关CeO2-ZrO2-Al2O3稀土储氧[1]泛应用。它最大的特点就是能够在富氧的条件下材料制备方法的研究情况。储存氧、贫氧的条件下释放氧,在三效催化剂中起着1稀土储氧材料的发展氧缓冲器的作用。然而,CeO2-ZrO2储氧材料在高温下织构热稳定性差,比表面积迅速下降,从而影响CeO2基储氧材料的
6、发展过程是一个由简单到[2]储/放氧性能的发挥。因此,对于稀土储氧材料而复杂、由单一组分到多组分协调发展的过程。铈基言,当前需要解决的关键技术问题在于如何提高其[8]储氧材料的研究进展主要可分为3个阶段:即第高温热稳定性能。一代铈基储氧材料的组成为纯CeO2,其主要特点是近年来,在CeO2-ZrO2中掺杂Al2O3的研究已有储氧性能依赖于比表面积,热稳定性差,高于850℃[3]所报道,CeO2-Al2O3体系材料作为三效催化剂的老化后比表面积迅速下降,从而失去储氧性能;第二成分也被广泛应用了一段时期[4-5]。Ak
7、ira等[6]认代铈基储氧材料的组成为CeO2-ZrO2,其特点是储为,Al2O3能在CeO2-ZrO2复合氧化物中形成扩散障氧材料的表面和体相都可储氧,因此储氧性能不仅碍层,阻止了高温条件下CeO2-ZrO2复合氧化物粒依赖于材料比表面积,热稳定性也较好:第三代铈基子的聚结和长大,从而提高了其热稳定性。同时储氧材料还处在发展阶段,其中研究焦点主要集中[7]在低价离子如Y3+、La3+、Al3+等掺杂CeOKagpar提出,用CeO2-ZrO2等稀土材料与Al2O3相2-ZrO2固互改性,必然使复合材料兼有储氧材料
8、(OSM)和溶体,目的是在体相中增加氧离子缺陷,以改进Al2O3的共同优点。因此,利用大比表面积的氧化铝CeO2-ZrO2固溶体的结构、织构和储氧性能。对具有高储氧性能的铈锆储氧材料进行改性,制备对于CeO2-ZrO2基储氧材料,它的发展也经历[9]成一种新型的CeO2-ZrO2-Al2O3复合储氧材料,这了3个阶段:第一代CeO2-ZrO2复合氧化物(1s
