复合金属氧化物

复合金属氧化物制作人：学号：1.复合金属氧化物的功能2.二元复合金属氧化物的规律3.酸性金属氧化物和碱性金属氧化物的复合金属氧化物的制备4.复合金属氧化物氧化还原性能的研究5.复合金属氧化物在绿色化学化工中的展望复合金属氧化物的功能•复合金属氧化物无机功能材料具有气敏、磁性、巨磁电阻、电导性和催化活性等特性，在信息、能源、电子、冶金、宇航、化工、生物和医学等领域有着广阔的应用前景。在复合金属氧化物中，尖晶石和钙钛矿是两类最受关注的材料，这归因于其组成和结构多变导致的多功能性。尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物，因为含有镁、铁、锌、锰等等元素，它们可分为很多种，如铝尖晶石、铁尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石、铬尖晶石等。化学分子式为MgAl2O4钙钛矿是指一类陶瓷氧化物，其分子通式为ABO3；标准钙钛矿中Ａ或Ｂ位被其它金属离子取代或部分取代后可合成各种复合氧化物,形成阴离子缺陷或不同价态的Ｂ位离子,是一类性能优异、用途广泛的新型功能材料。2.二元复合金属氧化物的规律•相关性：离子键型复合氧化物的生成热,主要与离子半径和价数有关。具有部分共价性的复合氧化物的生成热和热力学稳定性,除上述因素外,还与失屏参数有关。•许多氧化物之间能形成由月二B,O,通式代表的二元复合氧化物.这类化合物的热力学稳定性及形成规律和冶金、化工、新材料等许多应用课题有关.例如:冶金炉渣多为氧化物混合熔体,冷却后析出种种复合氧化物.许多耐火材料、氧化物半导体(如嗅敏半导体)都含有此种复合氧化物.稳定性规律有三种方法：1.从大量实测数据中总结经验规律；2.半经验晶格能公式寻找规律；3.模型方法。酸性金属氧化物和碱性金属氧化物的复合金属氧化物的制备•酸性金属氧化物与碱性金属氧化物的复合金属氧化物的制造方法，包括：（ａ）提供含有酸性金属氧化物的胶体粒子和碱性金属的盐的水溶液；（ｂ）将水溶液的ｐＨ设为如下的ｐＨ，即，碱性金属的一部分溶解于水溶液中，碱性金属的剩余部分作为氢氧化物析出而具有正的Ｚｅｔａ电位，并且酸性金属氧化物的胶体粒子不溶解而具有负的表面电位，在规定时间内维持该ｐＨ，得到复合金属氧化物的前体；此后，（ｃ）将得到的复合金属氧化物的前体干燥及煅烧。复合金属氧化物氧化还原性能的研究•复合金属氧化物(CMO)是烃类选择氧化与氨氧化中重要的催化剂，具有优良的氧化还原性能、热稳定性和机械强度以及较强的表面酸碱性，长期以来在多相催化领域发挥着重要作用。尽管CMO催化剂在化工生产上已广泛应用，但对其催化机理方面的认识还十分有限。丙烷作为重要的小分子烷烃，将其选择氧化制丙烯酸是一条很有前途的路线，CMO是该反应已知的最好的催化剂。•CMO催化剂其通过自身的氧化还原反应，活化烷烃和分子氧。在此过程中其氧化还原性质是影响发挥催化作用的重要因素。利用脉冲反应器，催化剂预氧化与丙烷氧化反应轮流进行，重点考察了反应条件下Mo-V-Te-Nb-O催化剂氧化丙烷的性能及其再氧化性能，并对催化剂的结构进行了表征。通过对催化剂的吹扫实验验证了其晶格氧氧化机理，发现丙烷与Mo-V-Te-Nb-O催化剂晶格氧反应的主要产物为丙烯酸(AA)。•改变预氧化条件，丙烷转化率、AA产率及选择性的变化表明增加预氧化时间及提高预氧化温度能增加Mo-V-Te-Nb-O催化剂上氧物种的数量及活性；预氧化时适量水的存在，可以改善催化剂表面的结构并提高产物AA的选择性。通过对比丙烷和丙烯与催化剂晶格氧反应情况和催化剂储氧能力得知催化剂上利于丙烷活化脱氢的氧物种比选择氧化生成丙烯酸氧物种的消耗速率要快得多，不同氧物种在反应过程中所起的作用不同。NH3-TPD结果显示，有效催化剂只在200℃左右处出现脱附峰，只有弱酸中心；而失效催化剂则在650℃左右处出现一脱附峰，即生成强酸中心，这是催化剂失效的一个重要原因。复合金属氧化物在绿色化学化工中的展望复合金属氧化物具有稳定的晶体结构、独特的电磁性能以及很高的氧化还原、氢解、异构化、电催化等活性，作为一种新型的功能材料，在环境保护和工业催化等领域具有很大的开发潜力。谢谢！