La2O3-γ-Al2O3复合产物的制备及表征.pptVIP

Company LOGO La2O3/γ-Al2O3复合产物的制备及表征 曾莉瑛，郭琴，王亚娇，张辉，储刚 1、样品的制备 采用浸渍法制备了La2O3/γ-Al2O3复合产物，原料为La(NO3)3?6H2O(A.R)、一水合柠檬酸和工业级的拟薄水铝石。以六水合硝酸镧和一水合柠檬酸分别为镧源和燃烧剂，柠檬酸与六水硝酸镧的摩尔比为5 : 6左右。将拟薄水铝石研磨成粉末，然后将该粉末溶于柠檬酸和镧的配合物溶液中，搅拌，使之充分接触，采用磁力搅拌器搅拌约半个小时至凝胶状，100 ℃干燥2 h，再放入马弗炉中焙烧2 h得到产物。 2、测试条件与方法 1、D/max-RB转靶X射线衍射仪测定衍射谱图，CuK?辐射，40 kV，管流：100 mA。采用?-2?连续扫描方式，步长0.02 °(2?)，扫描速度为4 °(2?)/min。 2、美国Micrometritics 比表面积孔径分析仪测定样品比表面积。 3、美国Therm ofisher 公司 X射线光电子能谱仪进行表面组成和组成元素的结合能的分析。 2.1 XRD分析 图1 不同温度下焙烧2 h得到的空白氧化铝的X射线衍射图谱 2.1 XRD分析 图2为900 ℃下不同负载量（La/Al比例分别为0.01?0.05）的La2O3/γ-Al2O3的X射线衍射图谱 2.2 BET测试结果及讨论 空白样品C与D的对比可以看出焙烧温度升高，比表面积下降，孔容、孔径均变大，但是加入La的样品却有所改善，随着La的量的增加，样品的比表面积增大，孔容、孔径会减小 样品 La/Al 焙烧温度/℃ 比表面积/m2·g-1 孔容/ml·g-1 平均孔径/nm A 0.01 900 93.7 0.54 23.8 B 0.05 900 104.4 0.51 20.5 C 0 900 98.6 0.68 28.8 D 0 650 160.6 0.62 15.1 表1 样品的BET测试结果 2.2 BET测试结果及讨论 图3 γ-Al2O3粉体的孔径分布 2.2 BET测试结果及讨论 图4给出了样品A的吸附-脱附等温线，可以看出曲线中吸附和脱附存在滞后现象，在p/p0 为0.85~1 范围内存在一个H1型滞后环，这是由于毛细管凝聚作用造成的。发生毛细作用的压力较高说明其孔径较大，迟滞环很陡，并且直立部分几乎平行，表明孔道有序性好 2.3 XPS分析结果及讨论 sample Al2p O1s La3d Al O La content(w %) content(w %) content(w %) A 75.08 eV 531.0 eV 834.86 eV 41.79 57.46 0.75 B 74.35 eV 530.3 eV 834.29 eV 41.14 58.00 0.85 表2 样品的XPS分析结果 掺杂样品A和B中La的比例分别为0.75%和0.85%，比理论掺杂量少，但说明La均成功掺杂入样品中，Al2p的结合能分别为75.08 eV和74.35 eV，均为Al3+，并且 Al2p 峰对称性很好，没有明显的叠峰出现，说明样品中的Al都处于单一的Al3+价态，未生成过渡态的其它价态。 2.3 XPS分析结果及讨论 可以看出，Al2p的结合能分别为75.08 eV和74.35 eV，均为Al3+，并且 Al2p 峰对称性很好，没有明显的叠峰出现，说明样品中的Al都处于单一的Al3+价态，未生成过渡态的其它价态 2.3 XPS分析结果及讨论 O1s的结合能分别为 531.0 和530.3 eV， 为晶格氧所对应的结合能[2]。但掺杂量增多时，Al2p 和O1s的结合能均有减小趋势。 由La3d的XPS能谱图中可以看出掺杂的La以+3价存在，但La的结合能（834.86和834.29 eV）均较La2O3的La3d (836.5 eV)结合能小，有一定程度的漂移，表明掺杂的La3+在Al2O3 中并不是以La2O3的形式存在。同时还表明掺杂的La3+并未进入晶格，不能代替晶格中Al3+的位置，而是分布于Al2O3 晶体间隙，形成Al–O–La键结构，当掺杂量越多时，形成的Al–O–La键越多，这也可能是当掺杂La量越多时，Al2p 和O1s 结合能减小的原因。 2.3 XPS分析结果及讨论 3 结论 1、采用浸渍法制备了La2O3/γ-Al2O3复合产物，六水合硝酸镧和一水合柠檬酸分别为镧源和燃烧剂形成柠檬酸、拟薄水铝石和镧的配合物溶液，柠檬酸与六水硝酸镧的摩尔比为5：6左右。 2、XRD、BET、XPS的表征结果表明，掺杂的La3+并未进入晶格，不能代替晶格中Al3+的位置，而是分布于γ-Al2O3晶体间隙，形成Al–O–La键结构，制备的La2O3/γ-Al2O3复合产物的热稳定性比