尖晶石型催化劑的制備及在氣態(tài)污染物凈化中的應(yīng)用綜述
關(guān)鍵詞：尖晶石型催化劑 空間結(jié)構(gòu) 合成機(jī)制 催化凈化 氣態(tài)污染物
摘要：催化凈化法是氣態(tài)污染物凈化的主要技術(shù)之一,在改善和優(yōu)化人類(lèi)的生存環(huán)境質(zhì)量方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。隨著科研人員不斷深入的研究,開(kāi)發(fā)高比表面積、高效率、短反應(yīng)物/產(chǎn)物擴(kuò)散途徑以及低能耗的催化材料是目前催化技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。按催化材料成分分類(lèi),一般催化劑可分為過(guò)渡金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、硫化物催化劑、固體酸催化劑等。傳統(tǒng)金屬氧化物催化劑受本身固有結(jié)構(gòu)、活性氧物種及暴露活性位點(diǎn)較少等物理化學(xué)性質(zhì)的限制,難以突破可調(diào)控性較差、催化效率較低的瓶頸。研究表明,由特殊的四面體和八面體結(jié)構(gòu)相間組成的尖晶石型金屬氧化物因具備結(jié)構(gòu)、組分、物相、價(jià)態(tài)、形貌和缺陷的可調(diào)控性,表現(xiàn)出優(yōu)異的超導(dǎo)性、發(fā)光性、催化活性等理化特性,在介電、磁性、發(fā)光、催化等功能材料應(yīng)用領(lǐng)域中占據(jù)重要地位,被視為極具研究與應(yīng)用潛力的一種高效氣態(tài)污染物的新型催化凈化材料。在催化劑制備合成方法中,沉淀法、水熱法為常見(jiàn)的制備方法。然而,傳統(tǒng)合成方法已經(jīng)不能滿足人們對(duì)不同形貌、構(gòu)型、多組分復(fù)合催化劑的制備需求。為制備可調(diào)控性強(qiáng)、物理化學(xué)性質(zhì)優(yōu)異的尖晶石型催化劑,導(dǎo)晶沉淀、微波輔助水熱、自組裝法等新型復(fù)合制備方法受到人們的廣泛關(guān)注。Mn、Co、Fe、Cr等尖晶石型催化劑被應(yīng)用于氣態(tài)污染物的脫除,其中Mn、Co尖晶石型催化劑因自身價(jià)態(tài)多變、氧化還原能力強(qiáng)而具有較高的催化去除效果及穩(wěn)定性,從而被人們廣泛研究。本文歸納了尖晶石型催化劑的研究進(jìn)展,分別對(duì)尖晶石型催化劑的空間結(jié)構(gòu)特性、典型制備方法的合成機(jī)制等進(jìn)行介紹,重點(diǎn)分析其在氣態(tài)污染物催化凈化方面的發(fā)展方向并展望其前景,并對(duì)其未來(lái)的理論和應(yīng)用研究給出了建議。
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