纳米CeO_(2)的制备及其在CO_(2)合成聚碳酸酯中的活性

作     者：马俊杰 杨钰莹 高名扬 齐冰杰 吴玉龙 黄雪莉 黄河 MA Junjie;YANG Yuying;GAO Mingyang;QI Bingjie;WU Yulong;HUANG Xueli;HUANG He

作者机构：新疆大学化工学院省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室乌鲁木齐830017 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2025年第40卷第1期

页      面：70-76,I0008页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：中央引导地方科技发展专项(ZYYD2022C16) 新疆维吾尔自治区重大科技专项(2022A01002-1) 新疆大学大学生创新训练计划项目(XJU-SRT-22018) 

主　　题：纳米CeO_(2) 缺陷位点 表面活性剂 CO_(2)转化 二醇 聚碳酸酯 

摘      要：CO_(2)和二醇直接聚合制备碳酸酯是一种绿色高效的CO_(2)应用途径,CeO_(2)在该反应体系中表现出良好的催化性能。本研究以NaOH为沉淀剂,采用水热法制备纳米CeO_(2)催化剂,探究了焙烧温度(500、600、700℃)和不同类型表面活性剂(阳离子、阴离子和非离子型)对CeO_(2)结构和性质的影响规律。当焙烧温度为600℃时,CeO_(2)结晶度良好且缺陷位点数量超过其他焙烧温度制得样品。各类表面活性剂(阳离子、阴离子和非离子型)能有效提高CeO_(2)表面氧空位浓度,25℃下的CO_(2)吸收量最高可达0.532mmol/g。基于以上研究,将制备的一系列CeO_(2)催化剂应用于CO_(2)和二醇一步法合成聚碳酸酯的反应中,可有效提高反应体系的转化率和选择性。结果表明,不同焙烧温度和表面活性剂制备的CeO_(2)的催化活性存在显著差异。以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂,在600℃下焙烧得到的CeO_(2)显示出最高的催化活性和选择性(1,6-己二醇转化率为91.0%,聚(6-羟基己基)碳酸酯选择性为76.6%)。CeO_(2)优异的催化活性以及高产率主要归因于其良好的结构、丰富的缺陷位点和高的CO_(2)吸收能力。