稀土(復(fù)合)氧化物作為一種催化材料。它在許多催化劑尤其環(huán)境保護(hù)中有著廣泛的應(yīng)用,,稀土氧化物的加入可以大大提高催化材料的活性、使用壽命和耐熱穩(wěn)定性,。通過(guò)多年來(lái)國(guó)內(nèi)外有關(guān)稀土氧化物催化劑結(jié)構(gòu)和性能的研究,,一般認(rèn)為稀土(復(fù)合)氧化物主要有以下幾個(gè)方面的作用:
1、提高催化劑的耐熱性能,;
2,、影響其他(金屬)活性相的分散與結(jié)構(gòu);
3,、易形成表面空位以及缺陷以提高儲(chǔ)放氧能力,。
目前天然氣催化燃燒對(duì)稀土(復(fù)合)氧化物材料提出了更高的要求,它必須具備如下幾個(gè)特點(diǎn):(1)高的比表面,;(2)發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),,特別是中孔結(jié)構(gòu),;(3)高的耐熱性能;(4)高的儲(chǔ)放氧能力,。其中儲(chǔ)放氧能力,、熱穩(wěn)定性又與表面孔隙結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。由此可看出,,開(kāi)發(fā)大比表面并具有合適孔道結(jié)構(gòu)(特別是中孔)的稀土復(fù)合氧化物材料,,對(duì)甲烷燃燒催化材料具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。
目前催化用稀土復(fù)合氧化物材料制備,,采用的主要方法是鹽類(lèi)分解法和沉淀法,。鹽類(lèi)分解法制備的稀土氧化物比表面低、孔結(jié)構(gòu)不規(guī)則,,而且耐熱穩(wěn)定性差,,但其制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。沉淀法研制的稀土氧化物比表面較高,,一般在60~150m2/g之間,,且耐熱性能較好,但孔結(jié)構(gòu)不易控制,。近年來(lái)國(guó)際上有關(guān)中孔分子篩和穩(wěn)定的中孔氧化物的合成引起了人們的極大的關(guān)注,,取得了一些有實(shí)際意義結(jié)果。模板劑法是新近發(fā)展起來(lái)的,,已應(yīng)用于中孔分子篩和過(guò)渡金屬氧化物孔材料的合成,。其原理是制備過(guò)程通過(guò)引入模板劑,使氧化物沉淀有序排列,,經(jīng)處理形成規(guī)則的孔結(jié)構(gòu),。該方法的技術(shù)特點(diǎn)是所制備的氧化物穩(wěn)定性高、比表面大,、孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)且易于控制,。高壓蒸煮法是將反應(yīng)物漿料放入高壓釜中在較高溫度和壓力下,進(jìn)行反應(yīng),,該方法對(duì)復(fù)合氧化物具有擴(kuò)孔作用,,大大提高比表面積。在對(duì)鈰鋯復(fù)合氧化物制備實(shí)驗(yàn)上采用了此方法,,效果明顯,。
隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng),天然氣作為最清潔的礦物燃料必將在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用,。作為一種環(huán)境友好的過(guò)程,,天然氣催化燃燒技術(shù)受到廣泛的關(guān)注。具有特殊孔結(jié)構(gòu)的大表面積稀土(復(fù)合)氧化物由于其具有高的熱穩(wěn)定性和反應(yīng)活性,,可直接作為高溫天然氣燃燒催化劑,。當(dāng)然我國(guó)的天然氣市場(chǎng)尚處于起步階段,,應(yīng)用技術(shù)相對(duì)落后。若能在天然氣催化燃燒用催化劑的關(guān)鍵技術(shù)上形成突破,,必將在天然氣的應(yīng)用方面實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,,從而在天然氣發(fā)電、工業(yè)用熱源和動(dòng)力,、清潔燃?xì)馄?chē),、以及家庭用燃具等方面得到迅速的應(yīng)用。