Ce 對 Ce/Cu-SSZ-13 在 NH3 選擇性催化還原NOx 反應(yīng)中低溫性能和水熱穩(wěn)定性的促進作用

Role of Ce in promoting low-temperature performance and hydrothermal stability of Ce/Cu-SSZ-13 in the selective catalytic reduction of NOx with NH3

領(lǐng)域：催化材料

團隊：西安西京大學電子信息學院先進光電材料與能量轉(zhuǎn)換器件重點實驗室

期 刊：Separation and Purification Technology (impact factor:10.9)1 區(qū)

隨著汽車保有量的增加，移動源廢氣的處理，特別是脫硝（de-NOx）提出了新的挑戰(zhàn)。迫切需要開發(fā)具有寬工作溫度窗口的高效脫氮催化劑。本工作通過離子交換法制備了一系列 Ce 改性的 Cu-SSZ-13 分子篩（Ce/Cu-SSZ-13），其交換時間不同（x=1，2，4，8 h），并研究了 Ce 在選擇性催化還原（SCR）NOx中對 Ce/Cu-SSZ-13 的低溫脫NOx性能和水熱穩(wěn)定性的促進作用。由于 Ce 的改性，特別是交換時間為2 小時的 Ce/Cu-SSZ-13，提高了 Cu-SSZ-13 的低溫脫氮性能和水熱穩(wěn)定性。在210 ℃～600 ℃的溫度范圍內(nèi)，Ce/Cu-SSZ-13 和 Cu-SSZ-13 的 NOx 轉(zhuǎn)化率均超過 95%，Ce 改性顯著提高了低溫范圍（120 ℃～210 ℃）內(nèi)的 NOx轉(zhuǎn)化率。結(jié)果表明，Ce 離子交換后，Cu-SSZ-13 上的酸度、表面 Cu2+/Cu+比和 NH3吸附量增加，活性組分Cu2+由于 Ce 的改性而向更穩(wěn)定的六元環(huán)遷移，所有這些都促進了 NH3-SCR 脫氮性能的提高。此外，在水熱老化過程中，Ce 的存在保護了 Cu-SSZ-13 的骨架、酸性位點和活性組分 Cu2+，極大地提高了 Cu-SSZ-13 分子篩的水熱穩(wěn)定性。此外，原位 DRIFTS表明，所開發(fā)的 Ce/Cu-SSZ-13 遵循 Eley-Ridea（E-R）和 Langmuir Hinshelwood（L-H）的雙重機制進行 NH3-SCR 反應(yīng)。這項工作為提高 Cu-SSZ-13的低溫脫氮性能和水熱穩(wěn)定性提供了新的思路。

飛秒激光直寫 Ho,Yb：YAG 透明晶體波導

Transparent Ho,Yb:YAG crystal waveguide inscribed by direct femtosecond laser writing

領(lǐng)域：稀土晶體材料

團隊：中國礦業(yè)大學材料科學與物理學院

期刊：Optical Materials (impact factor:5.2) 3 區(qū)

在 632.8 nm 的II 型波導結(jié)構(gòu)中證明了有效的單模制導。共聚焦顯微拉曼光譜用于表征晶格損傷軌道和應(yīng)變影響區(qū)域。結(jié)合光束傳播計算，進一步討論了兩種主要晶格變化對折射率變化的貢獻。對微發(fā)光進行了研究，表明 Ho3+和 Yb3+離子的熒光在Ho，Yb: YAG 波導中得到了很好的保留。

微波輔助水熱合成 Ru/ CeO2 催化劑用于甲烷高效穩(wěn)定的低溫干重整反應(yīng)

Microwave-assisted hydrothermal synthesis of Ru/CeO2 catalyst for efficient and stable lowtemperature dry reforming of methane

領(lǐng)域：催化材料

團隊：加拿大卡爾加里大學工程學院化學與石油工程系

期刊：Fuel (impact factor:11.2)1 區(qū)

Ni 基催化劑作為甲烷干氣重整(DRM)中廣泛使用的催化劑，通常會在催化劑上產(chǎn)生嚴重的積炭，導致催化劑失活。同時，由于 DRM 反應(yīng)的操作溫度有降低的趨勢，Ni 基催化劑在低溫 DRM 反應(yīng)中的反應(yīng)活性并不相同。為了減少積炭，并在低溫下獲得更好的反應(yīng)活性，通過微波輔助水熱法合成了一種新型 Ru/ CeO2催化劑，并在固定床反應(yīng)器中進行了低溫 DRM 反應(yīng)。在 600 ℃下反應(yīng) 120 h，CH4轉(zhuǎn)化率大于 58 %，CO2轉(zhuǎn)化率大于 71 %，H2/CO 比大于0.85。XRD、XPS、HAADF-STEM、FTIR 和部分程序升溫實驗等表征結(jié)果表明，微波輻照和葡萄糖的引入對Ru/ CeO2具有良好的熱穩(wěn)定性和 DRM 反應(yīng)活性起到了重要作用。與 Ni 相比，Ru 作為活性金屬表現(xiàn)出適中的 CH4解離能力，從而表現(xiàn)出優(yōu)異的抗積碳性能。本工作制備的新型 Ru/ CeO2催化劑具有 DRM 反應(yīng)活性高、合成方法簡單、抗積碳性能好等優(yōu)點，為低溫 DRM 反應(yīng)的商業(yè)化提供了新的契機。

新型(Tb0.9975R0.0025)3Sc2Al3O12 (R=Pr,Ho,Dy,Eu)磁光透明陶瓷的制備及性能優(yōu)化

Fabrication and performance optimization of novel(Tb0.9975R0.0025)3Sc2Al3O12 (R=Pr,Ho,Dy,Eu)magneto-optical transparent ceramics

領(lǐng)域：陶瓷材料

團隊：中國科學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所光電子材料化學與物理重點實驗室，福建省光電子信息科技創(chuàng)新實驗室，福建師范大學化學與材料科學學院

期刊：Journal of Alloys and Compounds(impact factor:9.6)2 區(qū)

法拉第隔離器需要在高消光比下具有高 Verdet常數(shù)的磁光學材料。然而，目前的鋱基晶體遇到了一些問題，如低 Verdet 常數(shù)（TGG 晶體）、難以生長（TSAG晶體）和原材料利用率低，這限制了法拉第隔離器的發(fā)展。這里，制備了 R0.0025TSAG（R=Pr，Ho，Dy，Eu）透明陶瓷。該陶瓷在 525 nm～1565 nm 范圍內(nèi)表現(xiàn)出 74.0%以上的高光學透明度和 98.9%的高相對密度。特別是 R0.0025TSAG 陶瓷在 1064 nm 處的透射率分別約為 81.6%、81.6%、79.8%和 80.6%。R0.0025TSAG陶瓷在測量波長下的 Verdet 常數(shù)大于 TSAG 陶瓷。Dy0.0025TSAG 陶瓷引人注目的磁光性能包括在 635 nm處 161.8±3 rad·m-1·T-1的高 Verdet 常數(shù)。在相同的溫度范圍內(nèi)，Dy0.0025TSAG 陶瓷的 Verdet 常數(shù)仍然優(yōu)于 TSAG 陶瓷。R0.0025TSAG（R=Pr，Ho，Dy）陶瓷的消光比超過 40 dB。優(yōu)缺點指出了 R0.0025TSAG 陶瓷的優(yōu)越特性。此外，成功制備了厚度超過厘米級的R0.0025TSAG（R=Pr，Ho，Dy）陶瓷。這項工作表明，Dy0.0025TSAG 陶瓷可以促進磁光隔離器的小型化，并可以應(yīng)用于高功率激光器。

SiO2：Eu 和 SiON：Eu 薄膜的光致發(fā)光：通過SiOx、Eu3+和 Eu2+的激活發(fā)射進行顏色選擇

Photoluminescence of SiO2:Eu and SiON:Eu films:Color selection through activating emissions from SiOx,Eu3+,and Eu2+

領(lǐng)域：發(fā)光材料

團隊：日本 NTT 設(shè)備創(chuàng)新中心，NTT 設(shè)備技術(shù)實驗室

期刊：Ceramics International (impact factor:8.0)1 區(qū)

在 O2、H2O 蒸氣或 O2和 N2氣體的混合物中濺射沉積的摻雜 Eu 的 SiO2（SiON）薄膜的光致發(fā)光（PL）通過在 325 nm 的波長下的激發(fā)來表征。在 500 ℃下用 O2沉積的 SiO2膜含有少量的α-石英納米晶體。Eu3+和 Eu2+排放中的一種或兩種出現(xiàn)的主要條件是Eu 含量在 1 和 3 at.%之間，并且 2.5 at.%給出了Eu3+的最大排放強度。當膜在室溫（RT）下沉積并隨后在 O2氣氛中退火時，PL 光譜僅顯示出 Eu3+發(fā)射。將退火氣氛從 O2改變?yōu)檎婵?，并?600 ℃以上的溫度下退火，導致強烈的寬紫色發(fā)射信號和 Eu3+發(fā)射信號在 390 nm 處達到峰值。這種紫色發(fā)射源于減少的 SiOx物種。當在室溫下沉積時，無論反應(yīng)氣體（H2O蒸汽或 O2和 N2的混合物）如何，都可以獲得類似的溫度依賴性發(fā)射。當在 400 ℃～500 ℃的溫度下進行沉積時，Eu3+完全轉(zhuǎn)化為 Eu2+；在 467 nm 左右的藍色發(fā)射主要來自 SiO2:Eu2+膜。在升高的溫度下在O2和 N2氣體混合物中沉積產(chǎn)生SiON:Eu2+膜，從中觀察到峰值在 525 nm 且范圍在400 nm～650 nm 之間的強烈白色發(fā)射帶。