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介孔金属氧化物的催化作用及应用研究

2021-05-17李惠颖邱爱中周兆先

河南科技 2021年3期

李惠颖 邱爱中 周兆先

摘 要:为了提高反应速率,人们通常会加入催化剂,降低反应的活化能。其中,介孔金属氧化物因具有比表面积大、腐蚀性小、传质速率快和易分离等优点,可以作为一种理想的催化剂。本文综述了近年来介孔金属氧化物(如α-Fe2O3、TiO2、InVO4和CeO2)制备的研究进展,重点从软模板法和硬模板法角度探讨了各种介孔金属氧化物的制备机理;介绍了介孔金属氧化物在催化领域中的实际应用;简要分析了介孔金属氧化物制备过程中存在的问题,并展望其未来发展趋势,为新型介孔金属氧化物的合成提供新思路。

关键词:介孔金属氧化物;催化;制备

中图分类号:O611.4文献标识码:A文章编号:1003-5168(2021)03-0113-03

Study on the Catalysis and Application of Mesoporous Metal Oxides

LI Huiying QIU Aizhong ZHOU Zhaoxian

(School of Physics and Electronic Engineering, Zhengzhou Normal University,Zhengzhou Henan 450044)

Abstract: In order to increase the reaction rate, people usually add a catalyst to reduce the activation energy of the reaction. Among them, mesoporous metal oxides can be used as an ideal catalyst because of their large specific surface area, low corrosivity, fast mass transfer rate and easy separation. In this paper, the research progress was reviewed in the preparation of mesoporous metal oxides in recent years, focusing on the preparation mechanism of various mesoporous metal oxides (such as α-Fe2O3, TiO2, InVO4 and CeO2) from the perspective of soft template method and hard template method; the practical application of mesoporous metal oxides in the field of catalysis was introduced; the problems in the preparation of mesoporous metal oxides were briefly analyzed, and the future development trend was prospected to provide new ideas for the synthesis of new mesoporous metal oxides.

Keywords: mesoporous metal oxides;catalysis;preparation

介孔材料是指孔徑介于2~50 nm的一类多孔材料,孔径范围可以变化,其有一定的结构,同时具有较大的比表面积和孔体积。由于组分及价态的可变性,其具有一些潜在价值,如催化、吸附、电磁和传感等。介孔材料的合成极大地推动了自身的应用。介孔金属氧化物具有多种多样的组成和丰富的结构,表现出酸碱性和氧化还原性,所以其目前成为催化材料中应用较为广泛的催化剂之一。本文以介孔金属氧化物催化剂的开发为导向,介绍了介孔金属氧化物在催化领域中的实际应用。

1 介孔金属氧化物催化剂的制备

制备介孔金属氧化物时,最常使用的方法是模板法。这种方法于20世纪90年代流行起来,在当时是一种新型技术,同时可以制备纳米结构材料。模板法[1]又被称作单一模板法,即仅使用一种模板剂作为模板合成介孔材料。……

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