储氧材料是汽车尾气净化催化剂的关键材料，决定催化剂的机能和应用寿命，跟着排放律例的日益严格，进步催化剂的热稳定性及氧化还原机能显得更加重要。CeO2是汽车尾气净化催化剂的一个重要组分，它最重要的感化是经由过程化学反响实现储氧和放氧；它还可以或许促进贵金属的分散，增长Al2O3载体的热稳定性，加强水气转化及水蒸气重整反响，进步金属?载体界面的催化活性。但在温度1123K以上，CeO2轻易产生烧结，掉去多孔构造，从而使储氧才能和比外面积降低，进而导致催化活性的降低。是以，进步材料的热稳定性及活性异常重要。研究注解，稀土、过渡金属、贵金属的掺杂都能在必定程度上进步CeO2的热稳定性、储氧才能和催化活性,而以Zr离子的掺杂后果最为明显。
研究发明，离子半径较小的Zr4+(0.084nm)代替离子半径较大的Ce4+(0.097nm)，会引起CeO2晶格畸变，一方面可形成更多的缺点和晶格应力，另一方面可以补偿由Ce4+向Ce3+变更引起的体积膨胀，从而降低氧离子扩散的活化能，有利于体相氧的迁徙和扩散，进步其氧化还原机能。比拟于纯CeO2，Zr离子掺杂后热稳定性较高，另一方面，CeO2-ZrO2固溶体的高储氧才能可以削减催化剂中贵金属的用量，从而降低催化剂的成本。CeO2-ZrO2混淆氧化物的氧化还原行动和储氧才能取决于多种身分：包含氧化物的构成、构造、织构、相均一性和预处理等，个中相均一性起到了重要感化。CeO2-ZrO2的储氧才能本质上取决于其构造，Zr4+的引入加强了形成构造缺点的才能，这些缺点有利于还原性质的进步。与纯CeO2比拟，CeO2-ZrO2混淆氧化物不仅具有更好的氧化还原性质，并且具有较低的肇端还原温度和更高的还原度。构造骨架中的Zr作为“输送者的角色”赞助捕获氧原子并转移给Ce原子，进而进步其储氧才能。总的来说，低平和中温下高Ce构成的CeO2-ZrO2体系机能较好，而在高温下，高Zr含量的样品因为其固有的热稳定性和相对低的烧结速度而能保持材料的机能。为均衡Ce和Zr的感化，有待于寻找Ce、Zr的最佳摩尔比。有研究注解，在CeO2中参加20%~50%摩尔分数的Zr可获得储氧值高的材料。
尽管比拟于纯CeO2，CeO2-ZrO2固溶体在热稳定性、氧化还原性质及储氧才能方面有了很大的进步，但CeO2-ZrO2依然存在很多问题，如高温下的织构机能稳定性较差，比外面积较小，在较高温度下易产生相分别等。近年来发明CeZrM多元复合氧化物有望成为更好的储氧材料。法国罗地亚公司已申请了很多相干专利。我国清华大学也有CeZrLa和CeZrLaPr等三元或四元氧化物的相干专利。这类材料具有特定的比外面积和还原机能，并且热稳定性很好。CeO2-ZrO2固溶体改性的后果取决于掺杂离子的性质和掺杂量。例如，有报道指出，La的参加有利于CeO2-ZrO2织构机能的稳定和还原性的加强，La参加量为5%摩尔分数时样品具有最高的热稳定性和最高的储氧才能。
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