论文部分内容阅读
非晶态合金短程有序、长程无序的结构特点,使其具有优于普通晶态金属诸多特殊的性能,如表面的各向同性,配位原子高度不饱和以及高的表面能等,是21世纪最具发展前景的新型绿色催化材料。稀土基非晶态合金具有高的玻璃形成能力,宽的过冷液相区以及较高的热稳定性,是研究非晶合金吸附特性及催化行为较理想的合金体系。本文基于团簇结构模型、深共晶点法则以及相似原子替换法则,从Ce-Ni二元合金相图出发设计并制备了块体Ce-La-Ni-Al系非晶合金。利用XRD分析了物相组成,DTA分析了其热稳定性。将制备的块体非晶合金研磨成粉末,选用乙酸为活化剂对其进行了活化处理,并运用SEM、XPS、比表面积及孔径分析仪以及激光粒度分析仪等手段分析了活化前后非晶合金粉末的比表面积、孔径、粒度、微观形貌以及表面的电子形态等。研究结果表明:制备的Ce-La-Ni-Al系非晶合金,Trg(Tg/Tl)在0.5524到0.5739之间、γ在0.4123到0.4246之间, Tx在73K到76K之间,具有较高的玻璃形成能力、宽的过冷液相区以及良好的热稳定性。其中(Ce0.2La0.8)58.3Ni16.7Al25合金综合性能较好。对此合金采用机械破碎和高能球磨方法制备合金粉末。制备的粉末依然保持块体非晶合金的非晶结构,粉末粒度均匀,表面光滑,形状规整,没有出现团聚等缺陷。经过乙酸活化处理后非晶合金粉末的比表面积可达105m2/g,表面结构疏松,呈棉絮状,均匀分布着丰富的孔结构,分散较好,没有明显的团聚现象,孔径在4-6nm范围内,获得的吸附脱附等温线为Ⅳ型,为典型的中孔结构。孔结构主要由大量不产生吸附回滞环的一端封闭的盲孔以及部分产生H3或H4类回滞环的裂缝孔或狭缝孔组成。活化后形成了以Ni、Al为骨架的介孔材料,其中Ni以高价氧化态存在,作为吸附中心,富集电子,而Al失电子,以还原态存在,提供不饱和中心,残余的Ce和La均以+3价,弥散分布在多孔结构中,具有高的反应活性。