中国环境科学

作者：张彤, 李巧艳, 王小燕, 梁美生, 莱卓君

单位：太原理工大学环境科学与工程学院, 山西 太原 030024

关键词：Ni~(Ce-Zr-Pr)O2,Pr掺杂,氧空位(Ov),晶格扭曲,构效关系

基金：山西省基础研究计划项目（202203021211140；20210302124131）

为探究稀土金属掺杂CeZrOx催化剂引发的缺陷结构对汽车尾气污染控制的影响，合成了不同Pr掺杂量的Ni~（Ce6Zr4-xPrx）O2/Al2O3系列催化剂，并对其进行了TWC催化活性评价、耐SO2性能测试和系统性表征，研究Pr掺杂引起的缺陷性质对催化性能的影响.结果表明，Pr掺杂Ni~（Ce-Zr）O2/Al2O3产生两种缺陷：氧空位（Ov）和晶格扭曲，Pr的掺杂水平控制着缺陷位的类型和浓度.Ov在TWC反应中起关键作用.在Pr掺杂的Ni~（Ce6Zr4-xPrx）O2/Al2O3催化剂中，TWC的催化性能显著地依赖于Ov浓度， Pr掺杂产生的Ov可改善NiO的分散，加速本体氧的迁移和扩散，促进大量活性氧物种的形成，促进CO和HC的吸附和氧化，也可激活和削弱N-O键促进NO的解离.具有最多Ov数量的Ni~（Ce6Zr3Pr1）O2/Al2O3在200 ~ 600 ℃时表现出最突出的三效催化性能和较好的抗硫性能，而晶格扭曲对催化性能影响并不大.

来源：2023年第10期

《中国环境科学》期刊编辑部

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