hrvatski

Sinteza CeO2 dopiranog sa Zr metodom sagorijevanja

Cerijev (IV) oksid dopiran cirkonijem obećavajući je katalitički materijal opsežno istražen i korišten u katalitičkim konverterima s trostrukim djelovanjem, oksidaciji hlapivih organskih spojeva (VOCs), gorivnim člancima s čvrstim oksidom kao elektrolitom itd. Ovako širok interes ovaj materijal zahvaljuje svom visokom kapacitetu skladištenja i otpuštanja kisika, dobrim redukcijskim svojstvima i toplinskoj stabilnosti. U ovom radu su čiste i cirkonijem dopirane nanočestice (Ce1-xZrxO2, gdje je x = 0, 0, 1, 0, 2 i 0, 3) pripremljene metodom sagorijevanja koristeći glicin kao gorivo te cerijeve i cirkonijeve nitrate kao oksidanse. Dobiveni prašci karakterizirani su rendgenskom difrakcijskom analizom (XRD), infracrvenom spektroskopijom s Fourierovom transformacijom (FTIR), diferencijalnom toplinskom i termogravimetrijskom analizom (DTA-TGA) te pretražnom elektronskom mikroskopijom (SEM). Katalitička aktivnost pripremljenih nanokatalizatora ispitana je u procesu oksidacije VOC. Temperatura sagorijevanja se povećavala s povećanjem udjela cirkonija u uzorcima. Na difraktogramima svih uzoraka uočljivi samo difrakcijski pikovi za cerijev oksid. Veličine kristalita kreću se u rasponu 25, 2 do 11, 7 nm i ne mijenjaju se značajno nakon toplinske obrade na 500 °C u trajanju od 2 sata, što ukazuje na dobru toplinsku stabilnost pripremljenih uzoraka. SEM analiza je pokazala da su dobiveni uzorci vrlo porozni. Uzorak cerijevog oksida s 10 mol. % Zr pokazao je najbolju katalitičku aktivnost u procesu oksidacije VOC.

cerijev(IV) oksid ; cirkonij ; sinteza sagorijevanjem ; kataliza

nije evidentirano