Генезис и структурные свойства оксидов (Ce1-xMx)0.8Ni0.2Oy (M = La, Mg)

Abstract

Исследован генезис и структурные свойства оксидных систем (Ce1–xMx)0.8Ni0.2Oy (M = La, Mg; x = 0, 0.2, 0.5, 0.8, 1; 1.0 £ y £ 1.8), являющихся перспективными предшественниками катализаторов. Комплексом физико-химических методов (низкотемпературная адсорбция азота, ex situ и in situ рентгенофазовый анализ, электронная микроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния, ЭДС-анализ) показано, что после прокаливания при 500 °C в окислительной среде (Ce1–xMx)0.8Ni0.2Oy являются мезопористыми материалами, представляющими собой твердые растворы замещения с кубической структурой типа флюорита с нанесенными частицами Ni-содержащей фазы. В случае M = La катионы Ni преимущественно стабилизированы в составе Ce—La—Ni—O-твердого раствора, а для M = Mg — в составе Mg—Ni—O. Установлено, что La- или Mg-содержащие образцы по сравнению с Ce0.8Ni0.2Oy отличаются высокой дефектностью структуры и меньшим размером кристаллитов (£ 4 нм, x ³ 0.5). При термообработке образцов в H2/Не при 800 °C формируются высокодисперсные частицы Ni° размером 5—10 нм. Металлические частицы дефектны, имеют поликристаллическую структуру и легко реокисляются на воздухе с образованием структур типа «core@shell» Ni@NiO.