面向新能源的稀土催化材料研究进展.docx
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1、背景介绍稀土元素包括原子序数在5771之间的铜系元素,以及与曲系元素具有相似电子结构和化学性质的铳和钮。稀土元素具有未配对.If电子及丰宓的能级结构,这一特性决定/它们在用作催化剂或催化组分时具有独特的化学性质.自20世纪60年代中期以来,稀土催化材料已经在丁油催化裂化、汽车尾气净化、工业废气处理、固体氧化物惚料电池等领域实现商业化应用.文章亮点1.媒述了近年来含稀土元素的催化材料在生物质转化肥电催化反应HAi新进展.包括甘油氧化、甲醇电氧化等反应。2,介绍了稀上元素提高催化反应性能的相关原因,3.讨论了稀土催化材料布设十和应用等方面面临的挑战.并对其未来的发展进行了展望内容简介1生物质转化中
2、的应用化石燃料资源(如煤、石油和天然气)是能源和商业化学品的主要来源。生物质资源作为一种可再生资源,引起r人们的极大关注.1.1 甘油氧化反应生物柴油作为一种替代燃料,可以通过赭交换反应从生物质资源中生产出来.随着牛.物柒油的大量生产,甘油作为生物柴油生产中的主要副产品出现了较大的过剩.因此,寻找一种合适的方法来有效地利用和转化甘油是一个有效的选择,甘油是一种含有3个羟基的高功能分子,可以通过不同的转化途径转化为各种重要的、增值的化学品和中间体“在甘油的转化过程中,以O:为氧化剂的非均相催化辄化甘油反应备受关注,它能将甘油氧化成各种重要的衍生物(如酹、酮、浚酸等),广泛应用于化妆品、食品、医药
3、等工业领域.然而,甘油的端羟基和仲羟基都可以被氧化,其中一些氧化产物又可以进一步氧化,导致甘油氧化具有多个途径和各种相应的轨化产物(见图1)。HOAOHHOIO-B-型基内制的nnHOOHJ2Uho,o,1_12UN乙醉酸Od)图I甘油选择性氧化生成衍生物的路径1.2 其他生物质转化稀土催化剂同样在其他生物质转化的反应中发挥出了关键的作用。例如,木课题组制备J几类Au/CeO:负载型催化剂,并在无碱条件下时偷荀处氧化反应进行研究。通过实验发现3种不同形状的Cea载体(纳米棒、纳米立方体、纳米八面体)暴露不同的晶面AU与3种不I可晶面的载体之间的相互作用程度不I可.图2不同AuCe2催化剂上的他
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