关键词 | 稀土催化 稀土新材料
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稀土是我国的重要战略资源，素有“工业维生素”之称，广泛应用于冶金、石化等传统行业以及永磁、储氢等新兴尖端领域。
近年来，世界各国均非常重视稀土催化产业发展，如美国有22%的稀土消费集中于催化剂领域，已超过磁性材料成为稀土消费结构中占比最大的板块。我国也先后部署了“863”计划、“973”计划、国家重点研发计划等一系列举措以提升稀土新材料原始创新能力和高端应用水平。
铈（Ce）作为稀土家族中丰度最高的元素，具有独特的4f-5d电子能级交错结构，这使得其在催化应用中表现出优异的性能。以用于机动车尾气治理的三效催化剂为代表，环境治理已成为稀土铈基材料最具大规模应用的领域之一。
目前，国内外科研人员已经围绕稀土CeO2材料在环境催化领域中的应用开展了大量研究工作，但鲜有专业性书籍对其进行系统性归纳和总结。
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《稀土铈基环境催化材料》是南京大学董林教授团队在其研究工作基础之上，通过梳理近年来铈基材料在环境领域中的应用与研究进展编著而成。
本书从稀土铈基材料的结构特征出发，以催化控制典型环境污染物为研究对象，较为系统地阐述了稀土铈基催化材料在大气、水污染控制等方面的应用和研究进展。本书具有较强的理论性、系统性和专业性，对于从事催化化学、环境科学与工程的科技人员及在校研究生有较好的参考价值。
希望本书的出版，能在推动稀土环境催化领域发展方面起到积极作用，为科研工作者及管理决策者提供参考，为我国稀土战略资源的高质高效利用贡献力量！
《稀土铈基环境催化材料》
图书信息简介
「稀土铈基材料在大气污染催化控制中的
催化原理、应用和最新研究进展」
董林 等 编著
责任编辑：张艳、于岚
书号:978-7-122-41369-7
定价：128.00元
本书简单介绍了稀土材料的特征，应用背景及面临的挑战。重点阐述了稀土铈基材料在大气污染催化控制中的催化原理、应用和最新研究进展。此外，还介绍了稀土铈基材料在废水催化净化中的应用。
本书包括7个章节，分别从稀土铈基材料的结构特征、材料合成、性质表征以及在氮氧化物、挥发性有机污染物、废水等催化控制体系中的应用，力求系统、全面地介绍铈基催化材料在环境催化控制技术领域中的应用、研究进展和未来展望。
# 作者简介 #
董林
南京大学教授，江苏省机动车尾气污染控制重点实验室主任，中国化工学会稀土催化与过程专业委员会主任委员，中国稀土学会催化专业委员会学术委员会常委，江苏省化学化工学会大气化学及污染治理专业委员会主任委员，“江苏省高校优秀科技创新团队”学术带头人。
长期致力于环境催化材料的创制，以及大气分子污染物（NO，CO，SO2，VOCs、CO2等）催化净化与资源化利用方面的基础应用研究，并取得了较为系统的研究成果。自主研发的稀土基低温脱硝催化材料、废气氧化催化材料，已在化工、有色、建材等行业得到应用与推广。发表SCI论文300余篇，获授权专利20多件，并以第一完成人获江苏省科技进步一等奖、教育部自然科学二等奖等荣誉。
# 目录预览 #
第1章概述001-024
1.1 稀土元素简介 002
1.2 稀土氧化铈及其固溶体的结构 004
1.2.1 氧化铈的结构特征 004
1.2.2 铈基固溶体 007
1.3 氧化铈的基本性质 011
1.3.1 氧化还原和储释氧性能 011
1.3.2 酸碱性 014
1.3.3 热稳定性 014
1.4 稀土铈基催化材料的应用概述 015
1.4.1 机动车尾气净化 015
1.4.2 氮氧化物的催化消除 016
1.4.3 VOCs 的催化消除 017
1.4.4 光催化及其他方面的催化应用 018
1.5 结语 019
参考文献 019
第2章稀土铈基催化材料的制备025-055
2.1 简介 026
2.2 稀土铈基催化材料制备的科学基础 027
2.2.1 金属铈盐的溶液化学 027
2.2.2 金属铈盐的热分解化学 031
2.3 纯CeO2 的制备 033
2.3.1 CeO2 的形貌调控 033
2.3.2 CeO2 的结构调控 041
2.4 复合CeO2 催化材料的制备 043
2.4.1 以CeO2 为载体的催化材料制备 043
2.4.2 CeO2 作为表面改性剂的催化材料制备 043
2.4.3 CeO2 作为体相掺杂剂的催化材料制备 044
2.5 稀土铈基催化材料的后处理制备 047
2.5.1 气氛处理 047
2.5.2 热处理 048
2.5.3 水热处理 049
2.5.4 其他处理 049
参考文献 050
第3章稀土铈基催化材料的表征方法056-091
3.1 简介 057
3.2 稀土铈基催化材料储释氧性能的表征 057
3.2.1 储释氧性能 057
3.2.2 总储释氧能力的测定方法 058
3.2.3 动态储释氧性能的测定方法 062
3.3 氧空位的形成及表征 066
3.3.1 氧空位 066
3.3.2 氧空位的形成 067
3.3.3 氧空位的表征 069
3.4 表面酸碱性的表征 079
3.4.1 B 酸和L 酸 079
3.4.2 酸碱性质表征 079
参考文献 083
第4章稀土铈基催化材料在移动源尾气催化消除中的基础应用092-131
4.1 机动车尾气简介 093
4.1.1 常规燃料机动车尾气 093
4.1.2 清洁燃料机动车尾气 094
4.1.3 机动车尾气排放法规 095
4.2 稀土铈基催化材料在汽油车尾气催化净化中的应用 096
4.2.1 铈锆固溶体 098
4.2.2 铈锆固溶体的修饰与改性 099
4.2.3 负载贵金属的稀土铈基催化剂 102
4.2.4 负载非贵金属的稀土铈基催化剂 102
4.2.5 低温稀土铈基三效催化剂 103
4.3 稀土铈基催化材料在柴油车尾气催化净化中的应用 105
4.3.1 柴油车尾气氧化催化剂中的稀土铈基催化材料 105
4.3.2 柴油车尾气选择性还原氮氧化物催化剂中的稀土铈基催化材料 109
4.3.3 柴油车尾气颗粒物氧化催化剂中的稀土铈基催化材料 112
4.4 稀土铈基催化材料在清洁燃料机动车尾气催化净化中的应用 119
4.4.1 稀土铈基催化材料在CNG 汽车尾气处理中的作用 121
4.4.2 稀土铈基催化材料在含氧燃料汽车尾气处理中的应用 122
4.5 稀土铈基催化材料用于移动源尾气处理的发展趋势 123
参考文献 124
第5章稀土铈基催化材料在固定源氮氧化物催化消除中的基础应用132-160
5.1 固定源NOx 污染简介 133
5.1.1 火电行业的NOx 排放及治理 134
5.1.2 非电行业的NOx 排放及治理 135
5.2 稀土铈基催化材料在NH3 选择性催化还原NOx 中的应用 139
5.2.1 氧化铈作为载体或者活性组分 140
5.2.2 稀土铈基复合氧化物催化剂（体相掺杂） 141
5.2.3 氧化铈作为表面负载的组分（表面改性） 144
5.3 稀土铈基催化材料在固定源NOx 消除中的催化反应机理 146
5.3.1 硫酸化的CeO2 体系 146
5.3.2 金属掺杂的CeO2 体系 147
5.4 稀土铈基催化材料在NH3-SCR 反应中抗SO2 和H2O 中毒的应用基础研究 148
5.4.1 稀土铈基催化剂的耐SO2 性 148
5.4.2 稀土铈基催化剂的耐H2O 性 151
5.5 稀土铈基催化材料在抗碱金属中毒中的应用基础研究 151
参考文献 152
第6章稀土铈基催化材料在典型挥发性有机物催化消除中的基础应用161-190
6.1 VOCs 简介 162
6.2 稀土铈基催化材料在VOCs 催化消除中的机理 165
6.2.1 催化燃烧机理 165
6.2.2 催化加氢脱卤机理 166
6.3 稀土铈基催化材料在催化氧化低碳烃中的应用 167
6.3.1 丙烷催化氧化 167
6.3.2 丙烯、乙烷等其他低碳烷烃催化氧化 169
6.4 稀土铈基催化材料在催化氧化芳香类VOCs 中的应用 169
6.4.1 CeO2 作为主催化剂 170
6.4.2 CeO2 作为载体 171
6.4.3 CeO2 作为助剂 174
6.5 稀土铈基催化材料在催化氧化含氧类VOCs 中的应用 174
6.5.1 甲醛氧化 174
6.5.2 酯类、醇类氧化 177
6.6 稀土铈基催化材料在催化净化含卤类VOCs 中的应用 179
6.6.1 催化燃烧 179
6.6.2 催化加氢脱氯 183
参考文献 185
第7章稀土铈基催化材料在光催化消除污染物中的基础应用191-215
7.1 光催化简介 192
7.2 稀土铈基光催化剂的结构调变 194
7.2.1 表面改性 194
7.2.2 离子掺杂 195
7.2.3 形貌调变 195
7.3 稀土铈基催化材料在光催化消除VOCs 中的应用 196
7.4 稀土铈基催化材料在光催化消除NOx 中的应用 200
7.5 稀土铈基催化材料在光催化还原CO2 中的应用 202
7.6 稀土铈基催化材料在环境领域其他方面的应用 204
7.6.1 重金属废水 205
7.6.2 染料废水 206
7.6.3 酚醛废水 207
参考文献 208
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稀土铈基材料在大气污染催化控制中的
催化原理、应用和最新研究进展
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