Нанокомпозиты на основе CuO/CeO2 для каталитического окисления CO: синтез, строение и функциональные свойства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Кам Тхань Шон

• Кам Тхань Шон
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Кам Тхань Шон

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Состав и структура СеО2

1.1.1 Кристаллическая структура

1.1.2 Дефекты структуры и кислородные вакансии

1.2 Синтез нанокристаллов СеО2

1.2.1 Метод соосаждения

1.2.2 Золь-гель метод

1.2.3 Гидротермальный метод

1.2.4 Метод растворного горения

1.2.5 Другие методы

1.3 Каталитические свойства нанокристаллов СеО2 и композитов на их основе

1.3.1 Основные области каталитического применения

1.3.2 Каталитическое окисление СО

1.3.3 Механизм окисления СО

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Синтез нанокомпозитов CuO/CeÜ2 методом растворного горения

2.2 Методы исследования нанокомпозитов CuO/CeÜ2

2.3 Каталитическое окисление СО в присутствии нанокомпозитов CuO/CeO2

ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Влияние типа органического топлива

3.2 Влияние соотношения «восстановитель/окислитель»

3.3 Влияние соотношения ключевых элементов Cu/Ce

3.4 Влияние загрузки нанокомпозита

3.5 Влияние промотирующих добавок оксидов щелочных металлов

3.6 Стабильность нанокомпозита LÍ2Ü/CuO/CeÜ2

3.7 Схематическое представление механизма окисления СО

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ А Стандартные термодинамические величины оксидов церия при 298 К

ПРИЛОЖЕНИЯ Б Ожидаемая структура комплекса «топливо-металл»

ПРИЛОЖЕНИЕ В Термограмма ДСК и ТГ оксидов CuO и CeÜ2

ПРИЛОЖЕНИЕ Г ЯК-спектры оксидов CuO и CeÜ2

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Волновые числа по ЯК-спектроскопии нанокомпозитов A2Ü/CuO/CeÜ2

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Нанокомпозиты на основе CuO/CeO2 для каталитического окисления CO: синтез, строение и функциональные свойства»

Актуальность темы исследования

Монооксид углерода или угарный газ (СО) образуется при неполном сгорании различных топлив, таких как бензин, газ, уголь, а также как промежуточный или побочный продукт некоторых каталитических процессов. Накопление СО в закрытых плохо проветриваемых помещениях, таких как технологических зонах производств, местах интенсивного движения транспорта или бойлерных помещений жилых домов, до концентрации 0,01% и выше может приводить к нанесению серьезного вреда здоровью человека за счет отравления угарным газом, активно связывающим гемоглобин крови в эритроцитах. Поэтому зоны потенциальной опасности накопления CO оборудуют системами контроля его концентрации и пассивной рекомбинации. Последние функционируют на основе каталитических материалов, способных уже при комнатной температуре эффективно ускорять процесс окисления СО кислородом воздуха до безопасного CO2.

В настоящее время подобные каталитические преобразователи используют композиционные материалы на основе металлов платиновой группы, но дорогие и малоустойчивые к сопутствующим газообразным компонентам (SO2, NOx), что ограничивает широкое использование рекомбинаторов на практике. В этой связи особую научную и практическую значимость приобретает разработка и синтез новых доступных, высокоактивных и стабильных каталитических материалов, не содержащих в своем составе благородных и драгоценных элементов.

В последние годы диоксид церия (CeO2) привлекает довольно много внимания исследователей из-за высокой реакционной способности в качестве основы различных окислительно-восстановительных каталитических материалов. CeO2 демонстрирует высокую емкость по кислороду за счет высоких концентраций кислородных вакансий в нестехиометрической форме СеО2-х, а также способность переключения между степенями окисления Ce3+ ^ Ce4+, что обеспечивает активные окислительно-восстановительные реакции на поверхности CeO2. Кроме того, его каталитические характеристики могут быть улучшены и настроены за счет допирования оксидами переходных и щелочных металлов. Так, например, добавление оксида меди к диоксиду церия может приводить к взаимодействию ключевых элементов (Ce-Cu) и образованию значительных количеств Cu+, которые отвечают за адсорбцию CO, через пары Cu+-Cu2+/Ce4+-Ce3+. Таким образом,

разработка доступных и эффективных каталитических материалов на основе CuO/CeO2, обеспечивающих стабильное низкотемпературное (/ < 100 °С) окисление СО, является одним из перспективных подходов к решению проблемы безопасности на объектах промышленного и бытового назначения. Помимо этого, подобные каталитические материалы могут быть эффективны и в смежных процессах удаления других вредных газообразных выбросов (NOx, H2S, СxНy и т.п.).

Одним из наиболее перспективных и одновременно наименее изученных подходов к получению оксидных нанокомпозитов является метод растворного горения (РГ), который позволяет в рамках самоподдерживающейся экзотермической реакции между подходящим топливом и нитрат-группами металлов осуществлять прямой и последовательный синтез высокодисперсных оксидных нанопорошков с развитой удельной поверхностью, высокой однородностью и сопряжением компонентов формирующихся нанокомпозитов. Большое количество варьируемых факторов при синтезе методом РГ и сложная химия протекающих при этом процессов с участием жидких (реакционный раствор), газообразных (побочные продукты реакции) и твердых (коллоидные частицы в реакционном растворе; продукты реакции) фаз приводит к необходимости комплексного подхода к изучению процессов формирования наноструктурированных композитов через формулу «синтез ^ состав ^ структура ^

и и 1 и 1 и и

свойства», которые в крайне фрагментарной форме изложены в актуальной научной литературе. Поэтому данная проблематика в более частном случае (применительно к каталитическим материалам на основе CuO/CeO2 для окисления CO) лежит в основе цели и задач представленной работы.

Степень разработанности темы исследования

В научной литературе отсутствуют систематические исследования по направлению представленной работы - для получения нанокомпозитов на основе CuO/CeO2 используются либо другие методы синтеза, либо анализируются локальные области соотношения комопонентов нанокомпозитов, либо полученные наноматериалы испытываются в принципиально других каталитических процессах или областях применения. Кроме того, связи между условиями синтеза объектов исследования с особенностями их состава и строения, а также с физико-химическими характеристиками и каталитической активностью и стабильностью в процессе окисления CO для нанокомпозитов CuO/CeO2 ранее установлены не были.

Цели и задачи

Цель работы заключается в разработке фундаментальных основ получения методом растворного горения нанокомпозитов на основе CuO/CeÜ2 для процесса каталитического низкотемпературного окисления CO.

Задачи работы:

- синтез нанокомпозитов CuO/CeÜ2 в рамках метода РГ при варьировании видов органического топлива, окислительно-восстановительного соотношения, соотношения ключевых компонентов (Cu/Ce) и присутствия промотирующих добавок щелочных элементов;

- определение закономерностей формирования нанокомпозитов CuO/CeÜ2 в зависимости от описанных выше условий проведения синтеза;

- установление связей в системе «состав-строение-функциональные свойства» для разрабатываемых нанокомпозитов CuO/CeO2;

- определение влияния параметров проведения каталитического процесса на реакционную способность разрабатываемых каталитических материалов на основе CuO/CeO2.

Научная новизна

1. Установлена возможность получения в условиях растворного горения полностью кристаллических (c-CuO/m-CeO2) и аморфно-кристаллических (am-CuO/c-CeO2) нанокомпозитов.

2. Определены условия синтеза (тип топлива, окислительно-восстановительное соотношение реагентов, соотношение Cu/Ce и добавки щелочных элементов), позволяющие осуществлять направленное получение нанокомпозиционных материалов на основе CuO/CeO2 с контролируемым химическим, фазовым, морфологическим составом и каталитической активностью в процессе окисления CO.

3. Установлен эффект повышения каталитической активности нанокомпозитов CuO/CeO2 по сравнению с чистыми фазами CuO и CeO2 в процессе окисления CO и определены условия синтеза (топливо - мочевина, М/Н = 0,2, Cu/Ce = 20/80 ат.%, добавка 1 ат.% Li), обеспечивающие наиболее высокие функциональные характеристики каталитических материалов на основе CuO/CeO2 (D(CeO2) ~ 6,5 нм, Sbet ~ 56,1 м2/г, /20% ~ 93 °C).

4. Установлено, что для полученных нанокомпозитов CuO/CeO2 влияние характеристик на каталитическую активность снижается в ряду «удельная поверхность > содержание am-CuO > средний размер кристаллитов CeO2 > размер, форма и пористая структура агрегатов».

5. Предложено схематическое представление механизма повышенной каталитической активности нанокомпозитов CuO/CeO2 с промотирующей добавкой щелочных металлов за счет образования сопряженной пары Cu+/Cе3+ и повышения концентрации кислородных вакансий на поверхности нанокомпозита.

Теоретическая и практическая значимость работы

1. В рамках метода растворного горения разработаны новые подходы к получению каталитических материалов на основе CuO/CeO2 для низкотемпературного окисления СО.

2. Определены подходы к управлению функциональными характеристиками нанокомпозитов за счет варьирования состава исходной реакционной смеси и условий проведения синтеза.

3. Установлены закономерности, позволяющие осуществлять контролируемый синтез материалов на основе нанокомпозитов с заданными характеристиками и каталитической активностью в процессе окисления CO.

4. Разработанные материалы Li2O/СuO/CeO2 могут быть использованы в качестве основы доступных и стабильных катализаторов для эффективного окисления СО при низких температурах для использования в промышленных системах очистки воздуха, в бытовых пассивных рекомбинаторах и системах защиты окружающей среды.

Методология и методы исследования

Полученные образцы изучались с использованием современного комплекса физико-химических методов анализа, включающего синхронный термический анализ (СТА), сканирующую электронную микроскопию (СЭМ), рентгеноспектральный микроанализ (РСМА), порошковую рентгеновскую дифракцию (ПРД), спектроскопию комбинационного рассеяния (СКР), ИК-Фурье спектроскопию, рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (РФЭС), температурно-программируемое восстановление водородом (Н2-ТПВ), просвечивающую электронную микроскопию (ПЭМ) и низкотемпературную адсорбцию-десорбцию азота. Измерения каталитической активности в процессе окисления СО были проведены с помощью динамической каталитической установки УД-СО (АЮВ 0.005.226 ПС и ИЭ). В дополнение к этому

экспериментальные данные обработывались с помощью современных программных комплексов - Fityk, Origin, MathCad и др.

Положения, выносимые на защиту > Методика получения растворным горением нанокомпозитов на основе аморфного/моноклинного CuO и кубического CeO2 с иерархической структурой и развитой поверхностью. ^ Установленная зависимость состава, строения и физико-химических характеристик нанокомпозитов CuO/CeO2 от условий проведения синтеза - типа органического топлива, окислительно-восстановительного соотношения реагентов, соотношения ключевых элементов Ce/Cu, наличия и количества промотирующих добавок A2O (A = Li, Na, K, Rb, Cs).

^ Установленная зависимость каталитической активности нанокомпозитов CuO/CeO2 от

их состава, строения и физико-химических характеристик в процессе окисления CO. ^ Результаты исследования влияния параметров проведения процесса - влажности воздуха и загрузки композита - на каталитическую конверсию CO, а также временную и циклическую стабильность работы нанокомпозитов CuO/CeO2.

Степень достоверности и апробация результатов

Достоверность результатов, описанных в данной работе, обеспечивается использованием комплекса современных экспериментальных оборудований и физико-химических методов анализа, согласованностью данных, полученных различными методами исследования.

Работа прошла широкую и надежную апробацию - по материалам, представленным в диссертационной работе было опубликовано 13 работ, из них 5 статей в российских и зарубежных рецензируемых журналах, входящих в список ВАК РФ и 8 тезисов докладов на всероссийских и международных конференциях.

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка сокращений, списка публикаций по теме диссертации, списка литературы и приложений. Работа изложена на 111 страницах, содержит 45 рисунков, 9 таблиц и 183 библиографические ссылки на литературные источники.

Основное направление диссертационной работы было поддержано грантом Российского Фонда Фундаментальных Исследования (РФФИ) № 20-33-90288 «Аспиранты».

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Состав и структура СеО2 1.1.1 Кристаллическая структура

Церий является наиболее активным элементом в ряду лантаноидов [1] с электронной конфигурацией [Xe] 4f15d16s2; в основном, он существует в двух степенях окисления: Ce(Ш) и Ce(IV) [2], их стандартные термодинамические величины показаны в Приложении А. Степень окисления Ce4+ обычно считается более стабильной, чем Ce3+, потому что электронная конфигурация Ce4+ - [Xe] 41® более стабильна, чем [Xe] 41 для

CeO2 имеет структуру флюорита (гранецентрированная кубическая - ГЦК) с пространственной группой ЕтЗт и состоит из простой кубической кислородной подрешетки с ионами церия, занимающими альтернативные кубические центры (параметр ячейки а ~ 0,5411 нм при комнатной температуре [3]). На рисунке 1.1.1-а представлена структура стехиометрического Се02 с четырехкоординированным кислородом и восьмикоординированным церием. Церий расположен в центре тетраэдра, углы которого заняты атомами кислорода [4, 5].

Рисунок 1.1.1 - (а) Кристаллическая структура флюорита Се02 (ГЦК, Ет3т); (б) Кристаллическая структура Се02 при наличии одной кислородной вакансии и двух образовавшихся Се3+ [5]; (в) Полуторная структура Се20з ^-типа (гексагональная, Р3т1) [6]. Красные и бледно-желтые шары обозначают ионы О2- и Се4+, соответственно,

синие и голубые - Се3+

Се3+.

1.1.2 Дефекты структуры и кислородные вакансии

В идеальном кристаллическом твердом теле атомы периодически расположены регулярно и симметрично. Формирование кристаллической структуры основано на бесконечной пространственной решетке. Эта решетка может быть далее разбита на элементарные ячейки, и комбинация идентичных ячеек образует всю кристаллическую структуру. Дефекты кристаллической структуры возникают из-за смещения атомов со своих позиций в решетке, что приводит к нарушению симметрии идеальной периодической кристаллической решетки. В решетке Се02 могут существовать как внутренние, так и внешние дефекты. Наличие внутреннего дефекта может быть связано с тепловыми возмущениями в кристалле, которые могут быть образованы окислительно-восстановительными реакциями между твердым телом и окружающей атмосферой. Считается, что дефекты Шоттки и Френкеля скорее являются внутренними дефектами кристалла. Внешние дефекты в кристалле могут образовываться из-за введения посторонних добавок или из-за примесей [7]. Наиболее доминирующие и стабильные известные дефекты СеО2 связаны с наличием кислородных вакансий - УО (рисунок 1.1.1-б) в широком диапазоне условий. Обратимый переход в степени окисления двух ионов церия Се3+ и Се4+ может создавать нейтральные кислородные вакансии в оксиде церия. Процесс можно представить следующим образом:

О2- + 2Се4+ ^ 2Се3+ + ^ О2 (г) ООО ^ V** + 2е' + У2 О2 (г) где ОО, V** и 2е' - оксидные ионы в решетке, двухзарядные кислородные вакансии и электроны в зоне проводимости, состоящей из энергетических состояний Се 4/, соответственно [3].

Оксид церия (IV) - это широкозонный полупроводник с валентной зоной и зоной проводимости, построенной в основном из состояний О 2р и состояний Се 5d соответственно. Между этими двумя полосами лежит узкая полоса Се 4/. Ширина запрещенной зоны О 2р ^ Се 5d составляет около 6 эВ. Когда О2- покидает решетку как нейтральный компонент ^ О2 (г), два оставшихся электрона локализуются в двух центрах церия. В таких цериевых центрах электрон предпочитает занимать пустое состояние Се 4/, которое разделяет зону Се 4/ на две подзоны: заполненную полную зону Се 4/полн и пустую зону Се 4/пуст, как показано на рисунке 1.1.2-а. Существует несколько оксидов

церия с составом Се02-х (х = 0 ^ 0,5), который зависит от температуры, парциального давления кислорода, физического состояния, а также от способа их получения и обработки [8]. Фазовая диаграмма системы Се0х-02 представлена на рисунке 1.1.2-6 [9]. Практическим пределом восстановления нестехиометрического оксида церия является Се20з, где все ионы церия находятся в степени окисления Се3+ [10]. Кристаллическая структура Се20з при нормальных условиях представляет собой полуторный оксид ^-типа (РЗт1), показанный на рисунке 1.1.1-в. Электронная зонная структура Се20з аналогична структуре частично восстановленного церия, основное отличие состоит в том, что зоны Се 4/пуст и Се 5d слились в зоне проводимости [11].

Рисунок 1.1.2 - (а) Схематическая электронная структура стехиометрического Се02,

частично восстановленного Се02-х и Се20з. Занятые уровни отображаются как закрашенные прямоугольники, а незанятые отображаются как пустые прямоугольники [11]; (6) Фазовая диаграмма системы Се0х-02 [9]

Кислородные вакансии играют важную роль в поверхностной реакционной способности оксида церия в каталитических применениях. Повышенная активность часто объясняется способностью церия накапливать кислород (oxygen storage capacity - OSC), которая тесно связана с тем, насколько легко церий может изменить свое состояние окисления. Частично это связано с одинаковой энергией электронных состояний Ce 4f и Ce 5d и низким потенциальным энергетическим барьером для распределения электронной плотности между ними. Образование кислородной вакансии связано с уменьшением

содержания кислорода в оксиде церия. Поскольку кислород имеет степень окисления О2-в стехиометрическом СеО2, поэтому ожидается высокая концентрация кислородных вакансий с увеличением доли Се3+/Се4+ для сохранения электронейтральности [3]. На концентрацию кислородных вакансий в кристалле могут влиять многие внутренние или внешние факторы, такие как температура, легирующие элементы и т.д. Более высокая концентрация кислородных вакансий обеспечивает легкость движения атомов кислорода внутри кристалла, что способствует окислительно-восстановительным реакцииям на его поверхности и обеспечивает высокую каталитическую активность [7].

1.2 Синтез нанокристаллов СеО2

В обзоре [12] авторы представили схему (рисунок 1.2.1), которая описывает типичную процедуру, используемую для синтеза и характеризации оксида церия.

Прекурсор церия

Се3+,гаи4+соль (нитрат, нитрат аммония, хлорит, сульфат, карбонат, гидроксикарбонат, ацетат, карбоксилат) Алкоксид церия Ацетилацетонат церия

Осадитель

Гидроксид аммония Нитрат аммония Гидроксид натрия/калия Мочевина Гидразин

Гексаметилентетрамин Щавелевая кислота Лимонная кислота о-Нитробензойная кислота Про пионовая кислота Глицин

Терморазложение Пиролиз Горение Золь/гепь

Осаждение Терморазложение Сонохимический Горение

Механохимический СВЧ гидролиз

Объемная характеристика Состав

• ААС

• РФА Структура

• РСА

• ПЭМ

• ИКС Тепловое состояние

• ТГ

• ДТА

• ДСК

Поверхностная характернаи ика Состав

• РФЭС

• ЭДРС Морфология

• СЭМ Структура

• ПЭМ

Рисунок 1.2.1 - Типичные методы для синтеза и характеризации оксида церия [12]

Существует множество методов для синтеза наноразмерного оксида церия (рисунок 1.2.2), таких как гидротермальная обработка, горение, осаждение, золь-гель, метод с использованием микроволн, микроэмульсионный, сонохимический, «зеленый» синтез и другие методы [3, 13]. Различные методы также были перечислены в обзоре [14]. В следующих подразделах будут подробно рассмотрены некоторые способы изготовления оксида церия, которые широко использовались исследователями.

Рисунок 1.2.2 - Различные методы для синтеза наноразмерного оксида церия [13]

1.2.1 Метод соосаждения

Химическое осаждение обычно используется для синтеза твердых материалов из раствора, в котором жидкофазная реакция используется для получения нерастворимых соединений. Осадки состоят из мелких кристаллических и/или аморфных частиц. Этот метод широко использовался исследователями для синтеза наноразмерных материалов из-за его простоты и удобства. В большинстве случаев, недостатком данного метода является сложность контроля размера и морфологии частиц из-за прерывного характера осадков, образующихся во время реакции [8].

В 2019 году авторы работы [15] синтезировали оксид церия, покрытый этиленгликолем, с целью получения вододиспергируемых сверхмалых частиц (< 5 нм) с использованием гидрата ацетата церия(Ш), этиленгликоля и раствора аммиака в качестве предшественников; результаты показали мозаичные структуры монодисперсных наночастиц со средним размером кристаллитов ~ 4 нм. В другой работе [16] также использовался водный аммиак как осаждающий агент, но в качестве источника церия был взят гексагидрат нитрата церия, в результате чего были получены наноразмерные

кристаллические частицы (от 4 до 5 нм) со сферической морфологией. Механизм синтеза описывается следующей реакцией [17]:

450-900 °С

Се(Шз)з-6Ш0 + 2КИ40И-> Се02 + 2Ш4(Шз)Т + N021 + 7Ш0|

Как сообщается авторами [18], помимо Се^0з)з-6Ш0 и NИ40И, в качестве исходных материалов для синтеза кристаллического оксида церия использовались неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) Tween 80 и ацетон; полученный размер частиц составлял около 4,5 нм с однородной формой и узким распределением частиц по размерам. Камруддин и др. [19] получили оксид церия с различной морфологией сферической, пластинчатой и зернистой укрупненности с использованием различных ПАВ из пероксида водорода, гексаметилентетрамина и гидроксида аммония, соответственно.

Наностержни частиц оксида церия получали реакцией №ОН и Се^0з)з при 100 °С в водном растворе с последующим рефлюксом; размер полученных наностержней находился в диапазоне диаметров 5-15 нм и длиной 100 нм [20]. Наночастицы оксида церия, стабилизированные ксантановой камедью, были синтезированы при комнатной температуре, как описано в [21], был получен типичный размер кристаллитов около 22 нм, а результаты СЭМ показали сферическую морфологию.

1.2.2 Золь-гель метод

Золь представляет собой стабильную коллоидную дисперсию мелких частиц, взвешенных в жидкости. Частицы являются аморфными или кристаллическими, и их агрегация предотвращается электростатическим отталкиванием. Частицы в некоторых золях взаимодействуют с образованием интегрированной сети (называемой гелем) либо дискретных частиц, либо сетчатых полимеров. В золь-гель процессе алкоксиды металлов часто используются в качестве типичных предшественников. Раствор алкоголята металла подвергается гидролизу и последующей конденсации с образованием конечной наночастицы. Этот процесс является хорошим способом получения тонкодисперсных порошков и материалов с большой площадью поверхности, но его недостатком является высокая стоимость алкоксидов металлов [8].

С помощью золь-гель метода синтезированы оксиды редкоземельных элементов, в том числе Се02. Природа прекурсора металла и растворителя играет важную роль в этом

методе [13]. В 2020 году Хоссейни и др. [22] получали наночастицы оксида церия, используя поли(аллиламин) в качестве стабилизатора и Се(К03)3'6Ш0 в качестве источника церия; синтезированный продукт имел форму сферических агрегатов со средним размером частиц менее 50 нм. В то время как квазисферические/проволочные/головастидные нанокристаллы оксида церия были получены [23]. Как сообщается в [24], до сих пор для этого метода также использовался гептагидрат хлорида церия(Ш) как предшественник церия. Кроме того, существовала методика синтеза пленок оксида церия, которая представлена в работе [25].

1.2.3 Гидротермальный метод

В гидротермальном синтезе высокотемпературная вода используется как среда для передачи тепла, давления и механической энергии. Вода действует как растворитель, а также как реагент и химическая реакция происходит в автоклаве. Этот метод является одним из наиболее подходящих для получения тонкодисперсных порошков с контролируемым размером, формой, кристалличностью и составом. Кроме того, исключаются стадии прокалки и измельчения [26]. Но его минусы - невозможность контролировать размер кристаллов в процессе и дороговизна оборудования.

В таблице 1.2.1 представлены некоторые типичные отчеты об успешном синтезе наночастиц оксида церия данным методом. Например, полые микросферы СеО2 были получены без темплата: в качестве исходных материалов использовали гексагидрат нитрата церия(Ш) и ¿-аспарагин; процесс синтеза подробно описан в [27]; результат соответствовал кубической флюоритовой структуре СеО2, и было доказано, что эта фаза имеет высокую чистоту. В работе [28] гидротермальная обработка была применена для синтеза монодисперсных наносфер СеО2, но с использованием нескольких прекурсоров церия и поливинилпирролидон (Сб№К0)п был использован в качестве ПАВ. Было обнаружено, что оксид церия, полученный из СеСЬ^ШО, представляет собой аморфную фазу, а из Се(К03)3'6И20 - кристаллическую структуру. Был сделан вывод, что тип предшественника церия сильно влияет на морфологию и размер частиц конечного продукта. Кроме того, с помощью гидротермального метода были успешно синтезированы образцы оксида церия веретенообразной морфологии, наностержни, нанокубики и нанооктаэдры с различными размерами частиц [29].

Таблица 1.2.1 - Синтез наночастиц оксида церия гидротермальным методом

Прекурсор церия Стабилизатор/ПАВ Морфология Частицы (нм) Лит.

Се(Шз)з-6Ш0 КВг0з - бромат калия; С4Ш№0з - Ь-аспарагин Полые микросферы 20 [27]

NaзP04•12И20 -додекагидрат фосфата натрия Нанооктаэдры 160-280 [29]

Na0И - гидроксид натрия Нанокубы 20-80

Наностержни 10/60-200

С0(КШ)2 - мочевина Веретенообразный 1,5/9,5 (мкм)

Нанокубы 12-з1 [з0]

Ш0И Нанополиэдры 11,5 ± 1,8 [з1]

Nanoгods 9,6 ± 1,2/50200

Нанокубы з6,1 ± 7,1

Нановолокна 10/150-з00 [з2]

Нанокубы 12-25

С2И5С00И - пропановая кислота; (СШ0И)2 -этиленгликоль Наносферы 48 ± 7 [зз]

Се(Шз)з-6Ш0 (C6И9N0)n -поливинилпирролидон Сферические 9-19 [28]

Се(СИзС02)з-хИ20 Нерегулярные формы -

СеС1з-7И20

Се2(804)з-8Ш0

СеС1з-7И20 NH4ИC0з - бикарбонат аммония; С2Ш(КИ2)2 -этилендиамин Листообразные 40 [з4]

NaзP04•6H20 -трехосновный гексагидрат фосфата натрия; полиэтилен Наностержни; Нанопроволоки 6-10/з0-100 [з5]

^4)2Се(Шз)6 №С1 - хлорид натрия; С0^2)2; CHзCH(0H)C00H -молочная кислота Сферические; Многогранные 17 ± 5 [з6]

Наночастицы оксида церия могут быть получены из раствора соли четырехвалентного церия ^Ш)2Се^0з)б и Се(804)2 4Ш0 термическим гидролизом [з7, з8]. Заранее определенное количество раствора переносили в тефлоновую бутыль, помещенную в сосуд из нержавеющей стали. После этого его помещали в термостатируемую печь, нагревали до 150-240 °С при постоянном вращении.

Осажденные частицы отделяли центрифугированием, промывали дистиллированной водой, а затем сушили в сушильном шкафу при 60 °С на воздухе. Размер полученных кристаллитов находился в пределах 5-15 нм. Было показано, что концентрация соли, температура обработки и добавление мочевины и ионов сульфата к исходному раствору влияют на размер кристаллитов и морфологию образующихся частиц. Исследование свойств нанокристаллического оксида церия, полученного гидротермальной обработкой, показано в [39, 40].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кам Тхань Шон, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Lide, D.R.CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide - CRC Press, Boca Raton, FL, 2005. - 2661 с.

2. Stoianov, O.O. Determination of cerium(III) and cerium(IV) in nanodisperse ceria by chemical methods / Stoianov O.O., Ivanov V.K., Shcherbakov A.B., Stoyanova I. V., Chivireva N.A., Antonovich V P. // Russian Journal of Inorganic Chemistry. - 2014. - Т. 59 - № 2. - С. 15-23.

3. Sun, C. Nanostructured ceria-based materials: synthesis, properties, and applications / Sun C., Li H., Chen L. // Energy & Environmental Science. - 2012. - Т. 5 - № 9. - С. 8475-8505.

4. Malavasi, L. Oxide-ion and proton conducting electrolyte materials for clean energy applications: Structural and mechanistic features / Malavasi L., Fisher C.A.J., Islam M.S. // Chemical Society Reviews. - 2010. - Т. 39 - № 11. - С. 4370-4387.

5. Ma, Y. Regulating the surface of nanoceria and its applications in heterogeneous catalysis / Ma Y., Gao W., Zhang Z., Zhang S., Tian Z., Liu Y., Ho J.C., Qu Y. // Surface Science Reports. -2018. - Т. 73 - № 1. - С. 1-36.

6. Graciani, J. Comparative study on the performance of hybrid DFT functionals in highly correlated oxides: The case of CeO2 and Ce2O3 / Graciani J., Márquez A.M., Plata J.J., Ortega Y., Hernández N.C., Meyer A., Zicovich-Wilson C.M., Sanz J.F. // Journal of Chemical Theory and Computation.

- 2011. - Т. 7 - № 1. - С. 56-65.

7. Younis, A. Cerium oxide nanostructures and their applications / A. Younis, D. Chu, S. Li // InTech: Functionalized Nanomaterials, 2016. - C. 53-68.

8. Adachi, G. Binary rare earth oxides / G. Adachi, N. Imanaka, Z. C. Kang / под ред. G. Adachi, N. Imanaka, Z.C. Kang. - Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2005. - 257 c.

9. Meyer, G. Synthesis of Lanthanide and Actinide Compounds / G. Meyer, L.R. Morss / под ред. G. Meyer, L.R. Morss. - Dordrecht: Springer Netherlands, 1991. - C. 1689-1699.

10. Ivanov, V.K. Oxygen nonstoichiometry of nanocrystalline ceria / Ivanov V.K., Baranchikov A.E., Polezhaeva O.S., Kopitsa G.P., Tretyakov Y.D. // Russian Journal of Inorganic Chemistry. - 2010.

- Т. 55 - № 3. - С. 325-327.

11. Kullgren, J. Oxygen vacancy chemistry in ceria / Kullgren J. - Uppsala University, 2021. - 59 c.

12. Bumajdad, A. Cerium oxide nanoparticles prepared in self-assembled systems / Bumajdad A., Eastoe J., Mathew A. // Advances in Colloid and Interface Science. - 2009. - Т. 147-148 - № C.

- С. 56-66.

13. Thakur, N. Synthesis and biomedical applications of nanoceria, a redox active nanoparticle / Thakur N., Manna P., Das J. // Journal of Nanobiotechnology. - 2019. - Т. 17 - № 1. - С. 84.

14. Das, S. Cerium oxide nanoparticles: Applications and prospects in nanomedicine / Das S.,

Dowding J.M., Klump K.E., Mcginnis J.F., Self W., Seal S. // Nanomedicine. - 2013. - T. 8 - № 9. - C. 1483-1508.

15. Hanafy, B.I. Ethylene glycol coated nanoceria protects against oxidative stress in human lens epithelium / Hanafy B.I., Cave G.W. V., Barnett Y., Pierscionek B. // RSC Advances. - 2019. -T. 9 - № 29. - C. 16596-16605.

16. Renuka, N.K. Structural characteristics of quantum-size ceria nano particles synthesized via simple ammonia precipitation / Renuka N.K. // Journal of Alloys and Compounds. - 2012. - T. 513. - C. 230-235.

17. Suresh, R. Effect of annealing temperature on the microstructural, optical and electrical properties of CeO2 nanoparticles by chemical precipitation method / Suresh R., Ponnuswamy V., Mariappan R. // Applied Surface Science. - 2013. - T. 273. - C. 457-464.

18. Sujana, M.G. Characterization and optical properties of nano-ceria synthesized by surfactant-mediated precipitation technique in mixed solvent system / Sujana M.G., Chattopadyay K.K., Anand S. // Applied Surface Science. - 2008. - T. 254 - № 22. - C. 7405-7409.

19. Kamruddin, M. Synthesis of nanocrystalline ceria by thermal decomposition and soft-chemistry methods / Kamruddin M., Ajikumar P.K., Nithya R., Tyagi A.K., Raj B. // Scripta Materialia. -2004. - T. 50 - № 4. - C. 417-422.

20. Du, N. Ligand-free Self-Assembly of Ceria Nanocrystals into Nanorods by Oriented Attachment at Low Temperature / Du N., Zhang H., Chen B., Ma X., Yang D. // The Journal of Physical Chemistry C. - 2007. - T. 111 - № 34. - C. 12677-12680.

21. Rahdar, A. Xanthan gum-stabilized nano-ceria: Green chemistry based synthesis, characterization, study of biochemical alterations induced by intraperitoneal doses of nanoparticles in rat / Rahdar A., Aliahmad M., Hajinezhad M.R., Samani M. // Journal of Molecular Structure. - 2018. - T. 1173. - C. 166-172.

22. Hosseini, M. Sol-gel synthesis, physico-chemical and biological characterization of cerium oxide/polyallylamine nanoparticles / Hosseini M., Amjadi I., Mohajeri M., Mozafari M. // Polymers. - 2020. - T. 12 - № 7. - C. 1444.

23. Yu, T. Large-Scale Nonhydrolytic Sol-Gel Synthesis of Uniform-Sized Ceria Nanocrystals with Spherical, Wire, and Tadpole Shapes / Yu T., Joo J., Park Y. Il, Hyeon T. // Angewandte Chemie International Edition. - 2005. - T. 44 - № 45. - C. 7411-7414.

24. Gnanam, S. Synthesis of CeO2 or a-MmO3 nanoparticles via sol-gel process and their optical properties / Gnanam S., Rajendran V. // Journal of Sol-Gel Science and Technology. - 2011. - T. 58 - № 1. - C. 62-69.

25. Ozer, N. Optical properties and electrochromic characterization of sol-gel deposited ceria films / Ozer N. // Solar Energy Materials and Solar Cells. - 2001. - T. 68 - № 3-4. - C. 391-400.

26. Yoshimura, M. Hydrothermal synthesis of crystallized nano-particles of rare earth-doped zirconia and hafnia / Yoshimura M., Somiya S. // Materials Chemistry and Physics. - 1999. - T. 61 - № 1.

- C. 1-8.

27. Li, C. Synthesis of CeO2 hollow microspheres with oxidase-like activity and their application in the catalytic degradation of p-nitrophenol / Li C., Yue L., Wang J., Zhou H., Li K., Cui J., Zhang K., Zheng B., Zhang R. // Environmental Technology (United Kingdom), 2019. - 7 c.

28. Phokha, S. Synthesis, characterization, and magnetic properties of monodisperse CeO2 nanospheres prepared by PVP-assisted hydrothermal method / Phokha S., Pinitsoontorn S., Chirawatkul P., Poo-arporn Y., Maensiri S. // Nanoscale Research Letters. - 2012. - T. 7 - № 1.

- C. 425.

29. Wang, S. Morphology control of ceria nanocrystals for catalytic conversion of CO2 with methanol / Wang S., Zhao L., Wang W., Zhao Y., Zhang G., Ma X., Gong J. // Nanoscale. - 2013. - T. 5 -№ 12. - C. 5582.

30. Sreekanth, T.V.M. Urea assisted ceria nanocubes for efficient removal of malachite green organic dye from aqueous system / Sreekanth T.V.M., Nagajyothi P.C., Reddy G.R., Shim J., Yoo K. // Scientific Reports. - 2019. - T. 9 - № 1. - C. 14477.

31. Mai, H.X. Shape-selective synthesis and oxygen storage behavior of ceria nanopolyhedra, nanorods, and nanocubes / Mai H.X., Sun L.D., Zhang Y.W., Si R., Feng W., Zhang H.P., Liu H.C., Yan C.H. // Journal of Physical Chemistry B. - 2005. - T. 109 - № 51. - C. 24380-24385.

32. Wang, Z. Comparative study of CeO2 and doped CeO2 with tailored oxygen vacancies for CO oxidation / Wang Z., Wang Q., Liao Y., Shen G., Gong X., Han N., Liu H., Chen Y. // ChemPhysChem. - 2011. - T. 12 - № 15. - C. 2763-2770.

33. Chong, H. Design of an ultrasmall Au nanocluster-CeO2 mesoporous nanocomposite catalyst for nitrobenzene reduction / Chong H., Li P., Xiang J., Fu F., Zhang D., Ran X., Zhu M. // Nanoscale.

- 2013. - T. 5 - № 16. - C. 7622.

34. Niu, X. Controlled hydrothermal synthesis, optical and magnetic properties of monodisperse leaflike CeO2 nanosheets / Niu X., Zhang X., Liu Y. // Journal of Nanoscience and Nanotechnology.

- 2017. - T. 18 - № 4. - C. 2622-2628.

35. Ji, Z. Designed synthesis of CeO2 nanorods and nanowires for studying toxicological effects of high aspect ratio nanomaterials / Ji Z., Wang X., Zhang H., Lin S., Meng H., Sun B., George S., Xia T., Nel A.E., Zink J.I. // ACS Nano. - 2012. - T. 6 - № 6. - C. 5366-5380.

36. Mauro, M. Cerium oxide nanoparticles absorption through intact and damaged human skin / Mauro M., Crosera M., Monai M., Montini T., Fornasiero P., Bovenzi M., Adami G., Turco G., Filon F.L. // Molecules. - 2019. - T. 24 - № 20. - C. 3759.

37. Hirano, M. Preparation of monodispersed cerium(IV) oxide particles by thermal hydrolysis:

influence of the presence of urea and Gd doping on their morphology and growth / Hirano M., Inagaki M. // Journal of Materials Chemistry. - 2000. - T. 10 - № 2. - C. 473-477.

38. Hirano, M. Preparation and spherical agglomeration of crystalline cerium(IV) oxide nanoparticles by thermal hydrolysis / Hirano M., Fukuda Y., Iwata H., Hotta Y., Inagaki M. // Journal of the American Ceramic Society. - 2004. - T. 83 - № 5. - C. 1287-1289.

39. Ivanov, V.K. Hydrothermal microwave synthesis of nanocrystalline cerium dioxide / Ivanov V.K., Polezhaeva O.S., Gil' D.O., Kopitsa G.P., Tret'yakov Y D. // Doklady Chemistry. - 2009. - T. 426 - № 2. - C. 131-133.

40. Ivanov, V.K. Hydrothermal growth of ceria nanoparticles / Ivanov V.K., Kopitsa G.P., Baranchikov A.E., Grigor'ev S. V., Runov V. V., Haramus V.M. // Russian Journal of Inorganic Chemistry. - 2009. - T. 54 - № 12. - C. 1857-1861.

41. Deganello, F. Solution combustion synthesis, energy and environment: Best parameters for better materials / Deganello F., Tyagi A.K. // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. - 2018. - T. 64 - № 2. - C. 23-61.

42. Varma, A. Solution combustion synthesis of nanoscale materials / Varma A., Mukasyan A.S., Rogachev A.S., Manukyan K. V. // Chemical Reviews. - 2016. - T. 116 - № 23. - C. 1449314586.

43. Kopp Alves, A. Novel synthesis and characterization of nanostructured materials / A. Kopp Alves, C. P. Bergmann, F. A. Berutti. - Engineering Materials, 2013. - 85 c.

44. Deganello, F. Nanomaterials for environmental and energy applications prepared by solution combustion based-methodologies: Role of the fuel / Deganello F. // Materials Today: Proceedings.

- 2017. - T. 4 - № 4. - C. 5507-5516.

45. Deshpande, K. Direct synthesis of iron oxide nanopowders by the combustion approach: Reaction mechanism and properties / Deshpande K., Mukasyan A., Varma A. // Chemistry of Materials. -2004. - T. 16 - № 24 - C. 4896-4904.

46. Iano§, R. Fuel mixture approach for solution combustion synthesis of Ca3AhO6 powders / Iano§ R., Lazau I., Pacurariu C., Barvinschi P. // Cement and Concrete Research. - 2009. - T. 39 - № 7.

- C. 566-572.

47. Manukyan, K. V Solution combustion synthesis of nano-crystalline metallic materials: Mechanistic studies / Manukyan K. V, Cross A., Roslyakov S., Rouvimov S., Rogachev A.S., Wolf E E., Mukasyan A.S. // The Journal of Physical Chemistry C. - 2013. - T. 117 - № 46. - C. 24417-24427.

48. Ravishankar, T.N. Synthesis and Characterization of CeO2 Nanoparticles via Solution Combustion Method for Photocatalytic and Antibacterial Activity Studies / Ravishankar T.N., Ramakrishnappa T., Nagaraju G., Rajanaika H. // ChemistryOpen. - 2015. - T. 4 - № 2. - C. 146-154.

49. Zarezadeh Mehrizi, M. Fabrication of cerium oxide nanoparticles by solution combustion synthesis and their cytotoxicity evaluation / Zarezadeh Mehrizi M., Ahmadi S., Beygi R., Asadi M. // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. - 2018. - T. 59 - № 1. - C. 111-116.

50. Kang, W. Solution combustion synthesis of high surface area CeO2 nanopowders for catalytic applications: Reaction mechanism and properties / Kang W., Ozgur D.O., Varma A. // ACS Applied Nano Materials. - 2018. - T. 1 - № 2. - C. 675-685.

51. Huo, Z. One-pot synthesis of monodisperse CeO2 nanocrystals and superlattices / Huo Z., Chen C., Liu X., Chu D., Li H., Peng Q., Li Y. // Chemical Communications. - 2008. - № 32. - C. 3741-3743.

52. Darroudi, M. Food-directed synthesis of cerium oxide nanoparticles and their neurotoxicity effects / Darroudi M., Hoseini S.J., Kazemi Oskuee R., Hosseini H.A., Gholami L., Gerayli S. // Ceramics International. - 2014. - T. 40 - № 5. - C. 7425-7430.

53. Arumugam, A. Synthesis of cerium oxide nanoparticles using Gloriosa superba L. leaf extract and their structural, optical and antibacterial properties / Arumugam A., Karthikeyan C., Haja Hameed A.S., Gopinath K., Gowri S., Karthika V. // Materials Science and Engineering C. - 2015. - T. 49. - C. 408-415.

54. Maqbool, Q. Antimicrobial potential of green synthesized CeO2 nanoparticles from Olea europaea leaf extract / Maqbool Q., Nazar M., Naz S., Hussain T., Jabeen N., Kausar R., Anwaar S., Abbas F., Jan T. // International Journal of Nanomedicine. - 2016. - T. 11. - C. 5015-5025.

55. Sisubalan, N. ROS-mediated cytotoxic activity of ZnO and CeO2 nanoparticles synthesized using the Rubia cordifolia L. leaf extract on MG-63 human osteosarcoma cell lines / Sisubalan N., Ramkumar V.S., Pugazhendhi A., Karthikeyan C., Indira K., Gopinath K., Hameed A.S.H., Basha M.H.G. // Environmental Science and Pollution Research. - 2018. - T. 25 - № 11. - C. 1048210492.

56. Rouby, W.M.A. El Microwave synthesis of pure and doped cerium(IV) oxide (CeO2) nanoparticles for methylene blue degradation / Rouby W.M.A. El, Farghali A.A., Hamdedein A. // Water Science and Technology. - 2016. - T. 74 - № 10. - C. 2325-2336.

57. Gao, F. Fast synthesis of cerium oxide nanoparticles and nanorods / F. Gao, Q. Lu, S. Komarneni // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. - 2006. - T. 6 - № 12. - C. 3812-3819.

58. Davoodbasha, M.A. Antioxidant potentials of nanoceria synthesized by solution plasma process and its biocompatibility study / Davoodbasha M.A., Park B.R., Rhee W.J., Lee S.Y., Kim J.W. // Archives of Biochemistry and Biophysics. - 2018. - T. 645. - C. 42-49.

59. Ahmad, S. Anion (fluoride)-doped ceria nanocrystals: Synthesis, characterization, and its catalytic application to oxidative coupling of benzylamines / Ahmad S., Gopalaiah K., Chandrudu S.N., Nagarajan R. // Inorganic Chemistry. - 2014. - T. 53 - № 4. - C. 2030-2039.

60. Yu, X.F. Template- and surfactant-free synthesis of ultrathin CeO2 nanowires in a mixed solvent and their superior adsorption capability for water treatment / Yu X.F., Liu J.W., Cong H.P., Xue L., Arshad M.N., Albar H.A., Sobahi T.R., Gao Q., Yu S.H. // Chemical Science. - 2015. - T. 6 -№ 4. - C. 2511-2515.

61. Wang, H. Preparation of nanocrystalline ceria particles by sonochemical and microwave assisted heating methods / Wang H., Zhu J.J., Zhu J.M., Liao X.H., Xu S., Ding T., Chen H.Y. // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2002. - T. 4 - № 15. - C. 3794-3799.

62. Tao, Y. Microwave-assisted preparation of cerium dioxide nanocubes / Tao Y., Gong F.H., Wang H., Wu H.P., Tao G.L. // Materials Chemistry and Physics. - 2008. - T. 112 - № 3. - C. 973-976.

63. Soren, S. Antioxidant Potential and Toxicity Study of the Cerium Oxide Nanoparticles Synthesized by Microwave-Mediated Synthesis / Soren S., Jena S.R., Samanta L., Parhi P. // Applied Biochemistry and Biotechnology. - 2015. - T. 177 - № 1. - C. 148-161.

64. Shirke, B.S. Synthesis of cerium oxide nanoparticles by microwave technique using propylene glycol as a stabilizing agent / Shirke B.S., Patil A.A., Hankare P.P., Garadkar K.M. // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. - 2011. - T. 22 - № 2. - C. 200-203.

65. Zhang, D. Synthesis of CeO2 nanorods via ultrasonication assisted by polyethylene glycol / Zhang D., Fu H., Shi L., Pan C., Li Q., Chu Y., Yu W. // Inorganic Chemistry. - 2007. - T. 46 - № 7. -C.2446-2451.

66. Yang, Z. In Situ Template-Synthesis of Hollow CeO2 Nanobeads in scCO2 with Improved Catalytic Activity Towards CO Oxidation / Yang Z., Shen Y., Li L., Li Z., Wang X., Lu X. // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. - 2017. - T. 18 - № 3. - C. 2068-2071.

67. Kuo, Y.L. A facile synthesis of high quality nanostructured CeO2 and Gd2O3-doped CeO2 solid electrolytes for improved electrochemical performance / Kuo Y.L., Su Y.M., Chou H.L. // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2015. - T. 17 - № 21. - C. 14193-14200.

68. Trovarelli, A. Catalytic properties of ceria and CeO2-Containing materials / Trovarelli A. // Catalysis Reviews - Science and Engineering. - 1996. - T. 38 - № 4. - C. 439-520.

69. Montini, T. Fundamentals and catalytic applications of CeO2-based materials / Montini T., Melchionna M., Monai M., Fornasiero P. // Chemical Reviews. - 2016. - T. 116 - № 10. - C. 5987-6041.

70. Gorte, R.J. Nanostructured anodes for solid oxide fuel cells / Gorte R.J., Vohs J.M. // Current Opinion in Colloid and Interface Science. - 2009. - T. 14 - № 4. - C. 236-244.

71. Litter, M.I. Heterogeneous photocatalysis: Transition metal ions in photocatalytic systems / Litter M.I. // Applied Catalysis B: Environmental. - 1999. - T. 23 - № 2-3. - C. 89-114.

72. Primo, A. Efficient visible-light photocatalytic water splitting by minute amounts of gold supported on nanoparticulate CeO2 obtained by a biopolymer templating method / Primo A.,

Marino T., Corma A., Molinari R., Garcia H. // Journal of the American Chemical Society. - 2011. - T. 133 - № 18. - C. 6930-6933.

73. Tang, Z.R. A facile and high-yield approach to synthesize one-dimensional CeO2 nanotubes with well-shaped hollow interior as a photocatalyst for degradation of toxic pollutants / Tang Z.R., Zhang Y., Xu Y.J. // RSC Advances. - 2011. - T. 1 - № 9. - C. 1772-1777.

74. Reddy, L.H. A rapid microwave-assisted solution combustion synthesis of CuO promoted CeO2-MxOy (M = Zr, La, Pr and Sm) catalysts for CO oxidation / Reddy L.H., Reddy G.K., Devaiah D., Reddy B.M. // Applied Catalysis A: General. - 2012. - T. 445-446. - C. 297-305.

75. Hegde, M.S. Noble Metal Ionic Catalysts / Hegde M.S., Madras G., Patil K.C. // Accounts of Chemical Research. - 2009. - T. 42 - № 6. - C. 704-712.

76. Ribeiro, N.F.P. Combustion synthesis of copper catalysts for selective CO oxidation / Ribeiro N.F.P., Souza M.M.V.M., Schmal M. // Journal of Power Sources. - 2008. - T. 179 - № 1. - C. 329-334.

77. Bera, P. Ionic dispersion of Pt and Pd on CeO2 by combustion method: Effect of metal-ceria interaction on catalytic activities for NO reduction and CO and hydrocarbon oxidation / Bera P., Patil K.C., Jayaram V., Subbanna G.N., Hegde M.S. // Journal of Catalysis. - 2000. - T. 196 - № 2. - C. 293-301.

78. Deshpande, P.A. CO oxidation by CeO2-AhO3-CeAlO3 hybrid oxides / Deshpande P.A., Aruna S.T., Madras G. // Catalysis Science and Technology. - 2011. - T. 1 - № 9. - C. 1683-1691.

79. Luo, Y. Complete methanol oxidation in carbon monoxide streams over Pd/CeO2 catalysts: Correlation between activity and properties / Luo Y., Xiao Y., Cai G., Zheng Y., Wei K. // Applied Catalysis B: Environmental. - 2013. - T. 136-137. - C. 317-324.

80. Voskanyan, A.A. Colloidal Solution Combustion Synthesis: Toward Mass Production of a Crystalline Uniform Mesoporous CeO2 Catalyst with Tunable Porosity / Voskanyan A.A., Chan K.Y., Li C.Y.V. // Chemistry of Materials. - 2016. - T. 28 - № 8. - C. 2768-2775.

81. Baneshi, J. Urea-nitrate combustion synthesis of ZrO2 and CeO2 doped CuO/AhO3 nanocatalyst used in steam reforming of biomethanol for hydrogen production / Baneshi J., Haghighi M., Jodeiri N., Abdollahifar M., Ajamein H. // Ceramics International. - 2014. - T. 40 - № 9. - C. 1417714184.

82. Yan, C.F. Synthesis of mesoporous Co-Ce oxides catalysts by glycine-nitrate combustion approach for CO preferential oxidation reaction in excess H2 / Yan C.F., Chen H., Hu R.R., Huang S., Luo W., Guo C., Li M., Li W. // International Journal of Hydrogen Energy. - 2014. - T. 39 -№ 32. - C. 18695-18701.

83. Roy, B. Study of preparation method and oxidization/reduction effect on the performance of nickel-cerium oxide catalysts for aqueous-phase reforming of ethanol / Roy B., Leclerc C.A. //

Journal of Power Sources. - 2015. - Т. 299. - С. 114-124.

84. Nguyen, T.S. Trends in the CO oxidation and PROX performances of the platinum-group metals supported on ceria / Nguyen T.S., Morfin F., Aouine M., Bosselet F., Rousset J.L., Piccolo L. // Catalysis Today. - 2015. - Т. 253. - С. 106-114.

85. Mistri, R. Liquid phase selective oxidation of benzene over nanostructured CuxCe1-xO2-s (0.03 < x < 0.15) / Mistri R., Rahaman M., Llorca J., Priolkar K.R., Colussi S., Ray B.C., Gayen A. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. - 2014. - Т. 390. - С. 187-197.

86. Morfin, F. Synergy between hydrogen and ceria in Pt-catalyzed CO oxidation: An investigation on Pt-CeO2 catalysts synthesized by solution combustion / Morfin F., Nguyen T.S., Rousset J.L., Piccolo L. // Applied Catalysis B: Environmental. - 2016. - Т. 197. - С. 2-13.

87. Bensaid, S. CeO2 catalysts with fibrous morphology for soot oxidation: The importance of the soot-catalyst contact conditions / Bensaid S., Russo N., Fino D. // Catalysis Today. - 2013. - Т. 216. - С. 57-63.

88. Priolkar, K.R. Formation of Ce1-xPdxO2-s solid solution in combustion-synthesized Pd/CeO2 catalyst: XRD, XPS, and EXAFS investigation / Priolkar K.R., Bera P., Sarode P.R., Hegde M.S., Emura S., Kumashiro R., Lalla N.P. // Chemistry of Materials. - 2002. - Т. 14 - № 5. - С. 21202128.

89. Rao, G.R. Surface and catalytic properties of Cu-Ce-O composite oxides prepared by combustion method / Rao G.R., Sahu H.R., Mishra B.G. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2003. - Т. 220 - № 1-3. - С. 261-269.

90. Bera, P. Characterization and catalytic properties of combustion synthesized Au/CeO2 catalyst / Bera P., Hegde M.S. // Catalysis Letters. - 2002. - Т. 79 - № 1-4. - С. 75-81.

91. Gayen, A. Activity, durability and microstructural characterization of ex-nitrate and ex-chloride Pt/Ce0.56Zr0.44O2 catalysts for low temperature water gas shift reaction / Gayen A., Boaro M., Leitenburg C. de, Llorca J., Trovarelli A. // Journal of Catalysis. - 2010. - Т. 270 - № 2. - С. 285298.

92. Roy, S. Pd ion substituted CeO2: A superior de-NOx catalyst to Pt or Rh metal ion doped ceria / Roy S., Hegde M.S. // Catalysis Communications. - 2008. - Т. 9 - № 5. - С. 811-815.

93. Bera, P. Low-temperature water gas shift reaction on combustion synthesized Ce1-xPtxO2-s catalyst / Bera P., Malwadkar S., Gayen A., Satyanarayana C.V.V., Rao B.S., Hegde M.S. // Catalysis Letters. - 2004. - Т. 96 - № 3-4. - С. 213-219.

94. Andreoli, S. MnOx-CeO2 catalysts synthesized by solution combustion synthesis for the low-temperature NH3-SCR / Andreoli S., Deorsola F.A., Pirone R. // Catalysis Today. - 2015. - Т. 253. - С. 199-206.

95. Mistri, R. Pd0.01Ru0.01Ce0.98O2-s: A highly active and selective catalyst for the liquid phase

hydrogenation of p-chloronitrobenzene under ambient conditions / Mistri R., Llorca J., Ray B.C., Gayen A. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. - 2013. - T. 376. - C. 111-119.

96. Bera, P. Studies on Cu/CeO2: A new NO reduction catalyst / Bera P., Aruna S.T., Patil K.C., Hegde M.S. // Journal of Catalysis. - 1999. - T. 186 - № 1. - C. 36-44.

97. Franchini, C.A. Ce-substituted LaNiO3 mixed oxides as catalyst precursors for glycerol steam reforming / Franchini C.A., Aranzaez W., Duarte de Farias A.M., Pecchi G., Fraga M.A. // Applied Catalysis B: Environmental. - 2014. - T. 147. - C. 193-202.

98. Specchia, S. Catalytic activity and long-term stability of palladium oxide catalysts for natural gas combustion: Pd supported on LaMnO3-ZrO2 / Specchia S., Palmisano P., Finocchio E., Vargas M.A.L., Busca G. // Applied Catalysis B: Environmental. - 2009. - T. 92 - № 3-4. - C. 285-293.

99. Manfro, R.L. Hydrogen production by aqueous-phase reforming of glycerol over nickel catalysts supported on CeO2 / Manfro R.L., Costa A.F. Da, Ribeiro N.F.P., Souza M.M.V.M. // Fuel Processing Technology. - 2011. - T. 92 - № 3. - C. 330-335.

100. Younis, A. Cerium oxide nanostructures and their applications / A. Younis, D. Chu, S. Li // InTech: Functionalized Nanomaterials, 2016. - C. 53-68.

101. Pan, C. Template-free synthesis, controlled conversion, and CO oxidation properties of CeO2 nanorods, nanotubes, nanowires, and nanocubes / Pan C., Zhang D., Shi L., Fang J. // European Journal of Inorganic Chemistry. - 2008. - № 15. - C. 2429-2436.

102. Zhang, D. Ceria nanospindles: Template-free solvothermal synthesis and shape-dependent catalytic activity / Zhang D., Niu F., Yan T., Shi L., Du X., Fang J. // Applied Surface Science. -2011. - T. 257 - № 23. - C. 10161-10167.

103. Tana. Morphology-dependent redox and catalytic properties of CeO2 nanostructures: Nanowires, nanorods and nanoparticles / Tana, Zhang M., Li J., Li H., Li Y., Shen W. // Catalysis Today. -2010. - T. 148 - № 1-2. - C. 179-183.

104. Pan, C. CTAB assisted hydrothermal synthesis, controlled conversion and CO oxidation properties of CeO2 nanoplates, nanotubes, and nanorods / Pan C., Zhang D., Shi L. // Journal of Solid State Chemistry. - 2008. - T. 181 - № 6. - C. 1298-1306.

105. Wu, Z. On the structure dependence of CO oxidation over CeO2 nanocrystals with well-defined surface planes / Wu Z., Li M., Overbury S.H. // Journal of Catalysis. - 2012. - T. 285 - № 1. - C. 61-73.

106. Xiao, G. Synthesis of doped ceria with mesoporous flowerlike morphology and its catalytic performance for CO oxidation / Xiao G., Li S., Li H., Chen L. // Microporous and Mesoporous Materials. - 2009. - T. 120 - № 3. - C. 426-431.

107. Liu, W. Total Oxidation of Carbon Monoxide and Methane over Transition Metal Fluorite Oxide Composite Catalysts: I. Catalyst Composition and Activity / Liu W., Flytzanistephanopoulos M.

// Journal of Catalysis. - 1995. - T. 153 - № 2. - C. 304-316.

108. Liu, W. Total Oxidation of Carbon-Monoxide and Methane over Transition Metal Fluorite Oxide Composite Catalysts: II. Catalyst Characterization and Reaction-Kinetics / Liu W., Flytzanistephanopoulos M. // Journal of Catalysis. - 1995. - T. 153 - № 2. - C. 317-332.

109. Soliman, N.K. Factors affecting CO oxidation reaction over nanosized materials: A review / Soliman N.K. // Journal of Materials Research and Technology. - 2019. - T. 8 - № 2. - C. 23952407.

110. Kim, H.J. Design of ceria catalysts for low-temperature CO oxidation / Kim H.J., Jang M.G., Shin D., Han J.W. // ChemCatChem. - 2020. - T. 12 - № 1. - C. 11-26.

111. Shang, H. Effects of preparation methods on the activity of CuO/CeO2 catalysts for CO oxidation / Shang H., Zhang X., Xu J., Han Y. // Frontiers of Chemical Science and Engineering. - 2017. -T. 11 - № 4. - C. 603-612.

112. Zheng, Y. CO oxidation on CuO/CeO2 catalyst prepared by solvothermal synthesis: influence of catalyst activation temperature / Zheng Y., Mao D., Sun S., Fu G. // Journal of Nanoparticle Research. - 2015. - T. 17 - № 12. - C. 471.

113. Zhang, X. CeO2 nanoparticles modified by CuO nanoparticles for low-temperature CO oxidation with high catalytic activity / Zhang X., Su L., Kong Y., Ma D., Ran Y., Peng S., Wang L., Wang Y. // Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 2020. - T. 147. - C. 109651.

114. Avgouropoulos, G. Selective CO oxidation over CuO-CeO2 catalysts prepared via the urea-nitrate combustion method / Avgouropoulos G., Ioannides T. // Applied Catalysis A: General. - 2003. -T. 244 - № 1. - C. 155-167.

115. Royer, S. Catalytic Oxidation of Carbon Monoxide over Transition Metal Oxides / Royer S., Duprez D. // ChemCatChem. - 2011. - T. 3 - № 1. - C. 24-65.

116. Marino, F. Optimized CuO-CeO2 catalysts for COPROX reaction / Marino F., Baronetti G., Laborde M., Bion N., Valant A. Le, Epron F., Duprez D. // International Journal of Hydrogen Energy. - 2008. - T. 33 - № 4. - C. 1345-1353.

117. Bera, P. Promoting effect of CeO2 in a Cu/CeO2 catalyst: lowering of redox potentials of Cu species in the CeO2 matrix / Bera P., Hegde M.S., Mitra S., Sampath S. // Chemical Communications. - 2001. - T. 1 - № 10. - C. 927-928.

118. Skarman, B. Carbon Monoxide Oxidation on Nanostructured CuOx/CeO2 Composite Particles Characterized by HREM, XPS, XAS, and High-Energy Diffraction / Skarman B., Grandjean D., Benfield R., Hinz A., Andersson A., Wallenberg L. // Journal of Catalysis. - 2002. - T. 211 - № 1. - C. 119-133.

119. Dekker, N.J.J. Kinetics of the CO oxidation by O2 and N2O over Cu-Cr/AhOs / Dekker N.J.J., Hoorn J.A.A., Stegenga S., Kapteijn F., Moulijn J.A. // AIChE Journal. - 1992. - T. 38 - № 3. -

С.385-396.

120. Choi, K.I. CO oxidation over Pd and Cu catalysts IV. Prereduced АЬОз-supported copper / K.I. Choi, M.A. Vannice // Journal of Catalysis. - 1991. - Т. 131 - № 1. - С. 22-35.

121. Database of Ionic Radii: http://abulafia.mt.ic.ac.uk/shannon/ptable.php.

122. Kim, K. Mechanistic study for enhanced CO oxidation activity on (Mn,Fe) co-doped CeO2 (111) / Kim K., Han J.W. // Catalysis Today. - 2017. - Т. 293-294. - С. 82-88.

123. Qin, L. Highly stable and Active CrnCeO2 Single-Atom Catalyst for CO Oxidation: A DFT Study / Qin L., Cui Y.-Q., Deng T.-L., Wei F.-H., Zhang X.-F. // ChemPhysChem. - 2018. - Т. 19 - № 24. - С. 3346-3349.

124. Tang, X. Carbon monoxide oxidation over CuO/CeO2 catalysts / Tang X., Zhang B., Li Y., Xu Y., Xin Q., Shen W. // Catalysis Today. - 2004. - Т. 93-95. - С. 191-198.

125. Jung, C.R. Selective oxidation of CO over CuO-CeO2 catalyst: Effect of calcination temperature / Jung C.R., Han J., Nam S.W., Lim T.H., Hong S.A., Lee H.I. // Catalysis Today. - 2004. - Т. 9395. - С. 183-190.

126. Gómez-Cortés, A. Selective CO oxidation in excess of H2 over high-surface area CuO/CeO2 catalysts / Gómez-Cortés A., Márquez Y., Arenas-Alatorre J., Díaz G. // Catalysis Today - 2008.

- Т. 133-135 - № 1-4. - С. 743-749.

127. Wang, S. HEPES-mediated controllable synthesis of hierarchical CuO nanostructures and their analogous photo-Fenton and antibacterial performance / Wang S., Li Q., Chen F., Ke J., Chen R. // Advanced Powder Technology. - 2017. - Т. 28 - № 5. - С. 1332-1339.

128. Kaneti, Y.V. Room temperature carbon monoxide oxidation based on two-dimensional gold-loaded mesoporous iron oxide nanoflakes / Kaneti Y.V., Tanaka S., Jikihara Y., Nakayama T., Bando Y., Haruta M., Hossain M.S.A., Golberg D., Yamauchi Y. // Chemical Communications. -2018. - Т. 54 - № 61. - С. 8514-8517.

129. Karimi, A. Synthesis and Characterization of Nanostructured CuO/CeO2 Catalysts via Ultrasound Assisted Techniques used for Selective Oxidation of CO / Karimi A., Fatehifar E., Alizadeh R. // Iranian Journal of Chemical Engineering. - 2013. - Т. 10 - № 3. - С. 51-59.

130. Cecilia, J. Catalytic Behaviour of CuO-CeO2 Systems Prepared by Different Synthetic Methodologies in the CO-PROX Reaction under CO2-H2O Feed Stream / Cecilia J., Arango-Díaz A., Marrero-Jerez J., Núñez P., Moretti E., Storaro L., Rodríguez-Castellón E. // Catalysts. - 2017.

- Т. 7 - № 6. - С. 160.

131. Harrison, P.G. Nature and surface redox properties of copper(II)-promoted cerium(IV) oxide CO-oxidation catalysts / Harrison P.G., Ball I.K., Azelee W., Daniell W., Goldfarb D. // Chemistry of Materials. - 2000. - Т. 12 - № 12. - С. 3715-3725.

132. Chen, G. Low temperature CO oxidation on Ni-promoted CuO-CeO2 catalysts / Chen G., Li Q.,

Wei Y., Fang W., Yang Y. // Cuihua Xuebao/Chinese Journal of Catalysis. - 2013. - Т. 34 - № 2.

- С. 322-329.

133. Cam, T.S. Catalytic oxidation of CO over CuO/CeO2 nanocomposites synthesized via solution combustion method: effect of fuels / Cam T.S., Vishnievskaia T.A., Popkov V.I. // Reviews on Advanced Materials Science. - 2020. - Т. 59 - № 1. - С. 131-143.

134. Vinothkumar, G. Fuel-oxidizer ratio tuned luminescence properties of combustion synthesized Europium doped cerium oxide nanoparticles and its effect on antioxidant properties / Vinothkumar G., Amalraj R., Babu K.S. // Ceramics International. - 2017. - Т. 43 - № 7. - С. 5457-5466.

135. Ilves, V.G. On the interrelationship of porosity and structural defects in amorphous-crystalline nanopowders SiO2-doped Gd2O3 with their magnetic and luminescent properties / Ilves V.G., Murzakaev A.M., Sokovnin S.Y. // Microporous and Mesoporous Materials. - 2018. - Т. 271. -

C. 203-218.

136. Zou, Z.Q. Synthesis and characterization of CuO/Ce1-xTixO2 catalysts used for low-temperature CO oxidation / Zou Z.Q., Meng M., Guo L.H., Zha Y.Q. // Journal of Hazardous Materials. - 2009.

- Т. 163 - № 2-3. - С. 835-842.

137. Kormanyos, A. Solution Combustion Synthesis, Characterization, and Photoelectrochemistry of CuNb2O6 and ZnNb2O6 Nanoparticles / Kormanyos A., Thomas A., Huda M.N., Sarker P., Liu J.P., Poudyal N., Janaky C., Rajeshwar K. // The Journal of Physical Chemistry C. - 2016. - Т. 120 - № 29. - С. 16024-16034.

138. Strydom, C.A. The thermal decomposition of cerium(III) nitrate / Strydom C.A., Vuuren C.P.J. van // Journal of thermal analysis. - 1987. - Т. 32 - № 1. - С. 157-160.

139. Tischer, S. Thermodynamics and reaction mechanism of urea decomposition / Tischer S., Börnhorst M., Amsler J., Schoch G., Deutschmann O. // Physical Chemistry Chemical Physics. -2019. - Т. 21 - № 30. - С. 16785-16797.

140. Cam, T.S. Urea-nitrate combustion synthesis of CuO/CeO2 nanocatalysts toward low-temperature oxidation of CO: the effect of Red/Ox ratio / Cam T.S., Vishnevskaya T.A., Omarov S.O., Nevedomskiy V.N., Popkov V.I. // Journal of Materials Science. - 2020. - Т. 55 - № 26. - С. 11891-11906.

141. Cam, T.S. On the SCS approach to the CeO2/CuO nanocomposite: Thermochemical aspects and catalytic activity in n-hexane conversion / Cam T.S., Petrova A.E., Ugolkov V.L., Sladkovskiy

D.A., Popkov V.I. // Russian Journal of Inorganic Chemistry. - 2020. - Т. 65 - № 5. - С. 725732.

142. Kerkar, R.D. A route to develop the synergy between CeO2 and CuO for low temperature CO oxidation / Kerkar R.D., Salker A. V. // Catalysis Letters. - 2020. - Т. 150 - № 10. - С. 27742783.

143. Shan, W. Structural characteristics and redox behaviors of Ce1-xCuxOy solid solutions / Shan W., Shen W., Li C. // Chemistry of Materials. - 2003. - T. 15 - № 25. - C. 4761-4767.

144. Hossain, S.T. A comparative study of CO oxidation over Cu-O-Ce solid solutions and CuO/CeO2 nanorods catalysts / Hossain S.T., Azeeva E., Zhang K., Zell E.T., Bernard D.T., Balaz S., Wang R. // Applied Surface Science. - 2018. - T. 455. - C. 132-143.

145. Qi, L. Influence of cerium precursors on the structure and reducibility of mesoporous CuO-CeO2 catalysts for CO oxidation / Qi L., Yu Q., Dai Y., Tang C., Liu L., Zhang H., Gao F., Dong L., Chen Y. // Applied Catalysis B: Environmental. - 2012. - T. 119-120 - № 3. - C. 308-320.

146. Zhao, F. Catalytic behaviour of flame-made CuO-CeO2 nanocatalysts in efficient CO oxidation / Zhao F., Li S., Wu X., Yue R., Li W., Zha X., Deng Y., Chen Y. // Catalysts. - 2019. - T. 9 - № 3. - C. 256.

147. Cao, J.-L. Preparation, characterization, and catalytic behavior of nanostructured mesoporous CuO/ZrO2 catalysts for low-temperature CO oxidation / Cao J.-L., Wang Y., Zhang T.-Y., Wu S.-H., Yuan Z.-Y. // Applied Catalysis B: Environmental. - 2008. - T. 78 - № 1-2. - C. 120-128.

148. Zhang, J. Design and preparation of MnO2/CeO2-MnO2 double-shelled binary oxide hollow spheres and their application in CO oxidation / Zhang J., Cao Y., Wang C.A., Ran R. // ACS Applied Materials and Interfaces. - 2016. - T. 8 - № 13. - C. 8670-8677.

149. Liu, L. Fabrication of CeO2-MOx (M = Cu, Co, Ni) composite yolk-shell nanospheres with enhanced catalytic properties for CO oxidation / Liu L., Shi J., Cao H., Wang R., Liu Z. // Beilstein Journal of Nanotechnology. - 2017. - T. 8 - № 1. - C. 2425-2437.

150. Wang, Z. Comparative study of CeO2 and doped CeO2 with tailored oxygen vacancies for CO oxidation / Wang Z., Wang Q., Liao Y., Shen G., Gong X., Han N., Liu H., Chen Y. // ChemPhysChem. - 2011. - T. 12 - № 15. - C. 2763-2770.

151. Zhu, J. A high-efficiency CuO/CeO2 catalyst for diclofenac degradation in Fenton-like system / Zhu J., Zhang G., Xian G., Zhang N., Li J. // Frontiers in Chemistry. - 2019. - T. 7 - № November. - C. 2-11.

152. Weber, W.H. Raman study of CeO2: second-order scattering, lattice dynamics, and particle-size effects / Weber W.H., Hass K.C., McBride J R. // Physical Review B. - 1993. - T. 48 - № 1. - C. 178-185.

153. Zamiri, R. Dielectrical Properties of CeO2 Nanoparticles at Different Temperatures / Zamiri R., Abbastabar Ahangar H., Kaushal A., Zakaria A., Zamiri G., Tobaldi D., Ferreira J.M.F. // PLOS ONE. - 2015. - T. 10 - № 4. - C. e0122989.

154. Du, L. Copper-ceria sheets catalysts: Effect of copper species on catalytic activity in CO oxidation reaction / Du L., Wang W., Yan H., Wang X., Jin Z., Song Q., Si R., Jia C. // Journal of Rare Earths. - 2017. - T. 35 - № 12. - C. 1186-1196.

155. Zedan, A.F. Combustion synthesis of non-precious CuO-CeO2 nanocrystalline catalysts with enhanced catalytic activity for methane oxidation / Zedan A.F., AlJaber A.S. // Materials. - 2019. - Т. 12 - № 6. - С. 878.

156. Papavasiliou, J. A novel post-synthesis modification of CuO-CeO2 catalysts: effect on their activity for selective CO oxidation / Papavasiliou J., Rawski M., Vakros J., Avgouropoulos G. // ChemCatChem. - 2018. - Т. 10 - № 9. - С. 2096-2106.

157. Tran, T.H. Copper oxide nanomaterials prepared by solution methods, some properties, and potential applications: a brief review / Tran T.H., Nguyen V.T. // International Scholarly Research Notices. - 2014. - Т. 2014. - С. 1-14.

158. Lu, J. Unravelling the Nature of the Active Species as well as the Doping Effect over Cu/Ce-Based Catalyst for Carbon Monoxide Preferential Oxidation / Lu J., Wang J., Zou Q., He D., Zhang L., Xu Z., He S., Luo Y. // ACS Catalysis. - 2019. - Т. 9 - № 3. - С. 2177-2195.

159. Zeng, S. Active sites over CuO/CeO2 and inverse CeO2/CuO catalysts for preferential CO oxidation / Zeng S., Wang Y., Ding S., Sattler J.J.H.B., Borodina E., Zhang L., Weckhuysen B.M., Su H. // Journal of Power Sources. - 2014. - Т. 256. - С. 301-311.

160. Trogadas, P. CeO2 Surface Oxygen Vacancy Concentration Governs in Situ Free Radical Scavenging Efficacy in Polymer Electrolytes / Trogadas P., Parrondo J., Ramani V. // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2012. - Т. 4 - № 10. - С. 5098-5102.

161. Dong, F. Morphology effects on surface chemical properties and lattice defects of Cu/CeO2 catalysts applied for low-temperature CO oxidation / Dong F., Meng Y., Han W., Zhao H., Tang Z. // Scientific Reports. - 2019. - Т. 9 - № 1. - С. 1-14.

162. Zhang, R. Surface polarization enhancement: high catalytic performance of Cu/CuOx/C nanocomposites derived from Cu-BTC for CO oxidation / Zhang R., Hu L., Bao S., Li R., Gao L., Li R., Chen Q. // Journal of Materials Chemistry A. - 2016. - Т. 4 - № 21. - С. 8412-8420.

163. Wang, Y. Sword-like CuO/CeO2 composites derived from a Ce-BTC metal-organic framework with superior CO oxidation performance / Wang Y., Yang Y., Liu N., Wang Y., Zhang X. // RSC Advances. - 2018. - Т. 8 - № 58. - С. 33096-33102.

164. Li, D. Engineering the Self-Assembly Induced Emission of Copper Nanoclusters as 3D Nanomaterials with Mesoporous Sphere Structures by the Crosslinking of Ce3+ / Li D., Wang G., Cheng L., Wang C., Mei X. // ACS Omega. - 2018. - Т. 3 - № 11. - С. 14755-14765.

165. Wang, J. A facile and rapid route to synthesize CuOxZCe0.8Zr0.2O2 catalysts with high performance for CO preferential oxidation (CO-PROX) / Wang J., Deng L., He D., Lu J., He S., He S., Luo Y. // International Journal of Hydrogen Energy. - 2015. - Т. 40 - № 36. - С. 12478-12488.

166. Gong, X. Metal-organic-framework derived controllable synthesis of mesoporous copper-cerium oxide composite catalysts for the preferential oxidation of carbon monoxide / Gong X., Wang

W.W., Fu X.P., Wei S., Yu W.Z., Liu B., Jia C.J., Zhang J. // Fuel. - 2018. - T. 229 - № March.

- C. 217-226.

167. Konsolakis, M. The role of Copper-Ceria interactions in catalysis science: Recent theoretical and experimental advances / Konsolakis M. // Applied Catalysis B: Environmental. - 2016. - T. 198.

- C. 49-66.

168. Wang, C. Enhanced catalytic performance for CO preferential oxidation over CuO catalysts supported on highly defective CeO2 nanocrystals / Wang C., Cheng Q., Wang X., Ma K., Bai X., Tan S., Tian Y., Ding T., Zheng L., Zhang J., Li X. // Applied Surface Science. - 2017. - T. 422.

- C. 932-943.

169. Cam, T.S. One step closer to the low-temperature CO oxidation over non-noble CuO/CeO2 nanocatalyst: The effect of CuO loading / Cam T.S., Omarov S.O., Chebanenko M.I., Sklyarova

A.S., Nevedomskiy V.N., Popkov V.I. // Journal of Environmental Chemical Engineering. - 2021.

- T. 9 - № 4. - C. 105373.

170. Xu, Z. Application prospect of K used for catalytic removal of NOx, COx, and VOCs from industrial flue gas: a review / Xu Z., Li Y., Shi H., Lin Y., Wang Y., Wang Q., Zhu T. // Catalysts.

- 2021. - T. 11 - № 4. - C. 419.

171. Dongil, A.B. Promoter effect of alkalis on CuO/CeO2/carbon nanotubes systems for the PROx reaction / Dongil A.B., Bachiller-Baeza B., Castillejos E., Escalona N., Guerrero-Ruiz A., Rodríguez-Ramos I. // Catalysis Today. - 2018. - T. 301 - № 2. - C. 141-146.

172. Wójcik, S. Bulk, surface and interface promotion of Co3O4 for the low-temperature N2O decomposition catalysis / Wójcik S., Grzybek G., Stelmachowski P., Sojka Z., Kotarba A. // Catalysts. - 2019. - T. 10 - № 1. - C. 41.

173. Abu-Zied, B.M. Role of rubidium promotion on the nitrous oxide decomposition activity of nanocrystalline Co3O4-CeO2 catalyst / Abu-Zied B.M., Soliman S.A., Asiri A.M. // Applied Surface Science. - 2019. - T. 479. - № August 2018. - C. 148-157.

174. Lee, Y.L. Effect of alkali and alkaline earth metal on Co/CeO2 catalyst for the water-gas shift reaction of waste derived synthesis gas / Lee Y.L., Jha A., Jang W.J., Shim J.O., Rode C. V., Jeon

B.H., Bae J.W., Roh H S. // Applied Catalysis A: General. - 2018. - T. 551 - № 2010. - C. 6370.

175. Lykaki, M. Optimization of N2O decomposition activity of CuO-CeO2 mixed oxides by means of synthesis procedure and alkali (Cs) promotion / Lykaki M., Papista E., Carabineiro S.A.C., Tavares P.B., Konsolakis M. // Catalysis Science and Technology. - 2018. - T. 8 - № 9. - C. 2312-2322.

176. Chae, B.W. CeO2-Cu2O composite nanofibers: Synthesis, characterization photocatalytic and electrochemical application / Chae B.W., Amna T., Hassan M.S., Al-Deyab S.S., Khil M.-S. //

Advanced Powder Technology. - 2017. - T. 28 - № 1. - C. 230-235.

177. Latha, P. Effective photodegradation of CR & MO dyes by morphologically controlled cerium oxide nanocubes under visible light illumination / Latha P., Prakash K., Karuthapandian S. // Optik. - 2018. - T. 154. - C. 242-250.

178. Raul, P.K. CuO nanorods: a potential and efficient adsorbent in water purification / Raul P.K., Senapati S., Sahoo A.K., Umlong I.M., Devi R.R., Thakur A.J., Veer V. // RSC Adv. - 2014. - T. 4 - № 76. - C. 40580-40587.

179. Manyasree, D. CuO nanoparticles: synthesis, characterization and their bactericidal efficacy / D. Manyasree, P. Kiran Mayi, R. Ravikumar // International Journal of Applied Pharmaceutics. -2017. - T. 9 - № 6. - C. 71.

180. Coenen, K. An in-situ IR study on the adsorption of CO2 and H2O on hydrotalcites / Coenen K., Gallucci F., Mezari B., Hensen E., Sint Annaland M. van // Journal of CO2 Utilization. - 2018. -T. 24. - C. 228-239.

181. Arango-Díaz, A. Preferential CO oxidation (CO-PROX) catalyzed by CuO supported on nanocrystalline CeO2 prepared by a freeze-drying method / Arango-Díaz A., Moretti E., Talon A., Storaro L., Lenarda M., Núñez P., Marrero-Jerez J., Jiménez-Jiménez J., Jiménez-López A., Rodríguez-Castellón E. // Applied Catalysis A: General. - 2014. - T. 477. - C. 54-63.

182. Waikar, J. Improvement in low temperature CO oxidation activity of CuOx/CeO2-s by Cs2O doping: Mechanistic aspects / Waikar J., Lavande N., More R., More P. // Catalysis Surveys from Asia. - 2020. - T. 24 - № 4. - C. 269-277.

183. Cam, T.S. Recent progress in the synthesis of CeO2-based nanocatalysts towards efficient oxidation of CO / Cam T.S., Omarov S.O., Chebanenko M.I., Izotova S.G., Popkov V.I. // Journal of Science: Advanced Materials and Devices. - 2022. - T. 7 - № 1. - C. 100399.

ПРИЛОЖЕНИЯ А Стандартные термодинамические величины оксидов церия при 298 К

Формула кДж/моль* Дж/(моль-К)* Cp, Дж/(моль-К)*

CeO2 -1090,4 ± 0,8 62,3 ± 0,1 61,6 ± 0,1

Ce2Os -1799,8 ± 1,8 148,1 ± 0,4 115,0 ± 0,3

* Adachi, G. Binary rare earth oxides / ed. Adachi G., Imanaka N., Kang Z.C. - Springer, Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2005. - 257 c.

ПРИЛОЖЕНИЯ Б Ожидаемая структура комплекса «топливо-металл»

«Мочевина-металл» 1

Moon D. Crystal structure of hexakis(urea-KO)chromium(III) dichromate bromide monohydrate from synchrotron X-ray data / Moon D., Tanaka S., Akitsu T., Choi J.-H. // Acta Crystallographica Section E Crystallographic Communications. - 2015. - Т. 71 - № 11. - С. 1336-1339; Qiu Y. Metal-Urea Complex-A Precursor to Metal Nitrides / Qiu Y., Gao L. // Journal of the American Ceramic Society. - 2004. - Т. 87 - № 3. - С. 352-357; Stojceva Radovanovic B.C. Thermal behaviour of Cu(II)-urea complex /

Stojceva Radovanovic B.C., Premovic P.I. // Journal of Thermal Analysis. - 1992. - Т. 38 - № 4. - С. 715-719]

«Лимонная кислота-металл» 2

[2 Zabiszak M. Carboxyl groups of citric acid in the process of complex formation with bivalent and trivalent metal ions in biological systems / Zabiszak M., Nowak M., Taras-Goslinska K., Kaczmarek M.T., Hnatejko Z., Jastrzab R. // Journal of Inorganic Biochemistry. - 2018. - Т. 182 - № January. - С. 37-47]

«Глицин-металл» 3

[3 Bezzubov S.I. Synthesis, structure, and optical properties of lanthanum(III), cerium(III), praseodymium(III), and nickel(II) heterometallic complexes with glycine / Bezzubov S.I., Bilyalova A.A., Zharinova I.S., Lavrova M.A., Kiselev Y.M., Dolzhenko V.D. // Russian Journal of Inorganic Chemistry. - 2017. - Т. 62 - № 9. - С. 1197-1201]

«Аскорбиновая кислота-металл»

«Глюкоза-металл» 5

[4 Peter Amaladhas T. Synthesis, Characterization And Catalytic Activity Of Transition Metal Complexes Of Ascorbic Acid Encapsulated In Fly Ash Based Zeolite / Peter Amaladhas T., Sheeba Thavamani S. // Advanced Materials Letters. - 2013. - T. 4 - № 9. - C. 688-695.

5 Ciesielski W. Study of thermal stability of p-cyclodextrin/metal complexes in the aspect of their future applications / Ciesielski W., Girek T. // Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry. - 2011. - T. 69 - № 3-4. - C. 461- 467]

4

«Уротропин-металл»

[ Singh G. Some transition metal nitrate complexes with hexamethylenetetramine / Singh G., Baranwal B.P., Kapoor I.P.S. Kumar D., Singh C.P., Fröhlich R. // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2008. - T. 91 - № 3. - C. 971-977]

6

ПРИЛОЖЕНИЕ В Термограмма ДСК и ТГ оксидов CuO и CeO2

CuO

ПРИЛОЖЕНИЕ Г ЖК-спектры оксидов CuO и CeO2

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Эксп 20CuO/80CeO2 Эксп +1LÎ2O Эксп +2LÎ2O Эксп +3LÎ2O Эксп +1Na2O Эксп +1K2O Эксп +1Rb2O Эксп + 1CS2O Отнесение

418, 499 360* sh,m* 418, 496 360 sh,m 410, 502 359 sh,m 421, 499 359 sh,m 410, 499 365 sh,s 418, 499 359 sh,m 421, 502 359 sh,m 410, 499 360 sh,m V (Ce-O); V (Cu-O)

367 sh, s 367 sh,s 366 sh,s 367 sh,s 380 sh,s 367 sh,s 366 sh,s 367 sh,s

383 sh,vs 380 sh,s 379 sh,s 379 sh,s 391 sh,w 380 sh,s 378 sh,s 380 sh,s

392 vsh,vw 391 sh,w 391 sh,w 391 sh,w 399 sh,s 391 sh,w 391 sh,w 391 sh,w

406 sh,m 399 br,s 398 br,s 398 br,s 426 vbr,vs 398 br,s 397 br,s 399 sh,s

421 vbr,vs 426 br,s 427 br,s 426 vbr,vs 475 vbr,vs 426 vbr,vs 427 vbr,vs 424 vbr,vs

473 vbr,vs 493 vbr,vs 493 vbr,vs 478 vbr,vs 531 vbr,vs 474 vbr,vs 481 vbr,vs 475 vbr,vs

540 vbr,vs 569 br,m 570 br,m 540 vbr,vs 566 sh,w 532 vbr,vs 546 vbr,s 540 vbr,s

697 699 sh,m 697 699 sh,m 700 699 sh,m 700 699 sh,m 700 698 sh,m 700 699 sh,m 697 699 sh,m S',s, (CO32-)

751 sh,w 749 sh,w 756 758 sh,w 753 756 sh,w 753 756 sh,w 753 752 sh,w 756 758 sh,w S",s (CO32-)

845, 878 847 sh,w 848 847 sh,w 848, 878 848 sh,w 850 849 br,m 848 847 sh,w 848, 878 848 sh,w 848, 878 848 sh,w 848, 876 846 sh,m Ss (CO32-)

877 vsh,vw 879 vsh,vw 878 vsh,vw 879 vsh,vw 878 vsh,vw 877 vsh,w 878 vsh,vw 878 vsh,vw

944, 984 943 vsh,vw 951 950 sh,w 946, 987 946 vsh,vw 938 vsh,vw 951 949 sh,w 982 936 vsh,vw 951, 984 951 sh,m 946, 984 941 vsh,vw S (H-O-C)

988 sh,w 981 vsh,vw 989 sh,w 989 sh,w 981 vsh,vw 985 sh,w 985 sh,w 984 sh,w

1068, 1113 1068 br,s 1068, 1110, 1127 1061 sh,m 1071, 1113, 1157 1068 br,s 1074 1067 sh,m 1071, 1107, 1157 1064 br,s 1068, 1113 1069 br,s 1068, 1110, 1160 1062 br,s 1068, 1113 1066 br,s Vs (CO32-)

1114 br,m 1110 br,s 1115 br,s 1108 sh,w 1111 br,s 1115 sh,m 1114 br,s 1114 br,m

1151 br,m 1129 sh,w 1160 br,m 1131 sh,w 1157 br,m 1147 sh,m 1161 br,m 1152 br,m

1333 1319 br,m 1323, 1358 1319 sh,w 1341 1312 br,m 1341 1336 1297 br,m 1336 1312 sh,m 1336 1332 br,s 1336 1300 br,m V'as (CO32-)

1366 br,m 1372 br,s 1354 br,s 1344 br,s 1351 br,s 1365 br,m 1378 br,m 1356 br,s

1383 1384 vsh,vw 1380 1382 sh,w 1383 1383 sh,w 1386 1384 sh,m 1383 1382 sh,w 1384 1384 vsh,m 1384 1383 sh,m 1385 1384 sh,m Vas (free CO32-)

1445 sh,w 1458 1456 sh,w 1453 1447 sh,w 1456 1448 sh,w 1456 1450 sh,w 1453 1447 sh,w 1458 1461 br,s 1458 1447 sh,w Vs (HCO3-)

1514 1495 1494 sh,w 1511 1493 vsh,vw 1497 1494 sh,w 1495 1493 sh,w 1495 1493 vsh,w 1497 1503 sh,w 1492 1494 vsh,vw V",s (CO32-)

1513 br,s 1510 br,s 1509 br,s 1513 br,s 1505 br,s 1506 br,s 1538 sh,m 1504 br,s

1603 vsh,vw 1599 br,w 1601 1596 sh,w 1598 1605 sh,w 1598 1611 sh,m 1598 1597 sh,m 1601 1599 vsh,vw V,s (HCO3-)

1626 1628 br,m 1652 vsh,vw 1648 1651 br,w 1651 sh,w 1649 sh,w 1653 sh,w 1651 sh,w 1626 br,m S (H2O)

3419 3288 br,m 3355 3341 br,s 3355 3327 br,s 3366 3353 br,s 3352 3330 br,s 3385 3348 br,s 3360 3358 br,s 3341 3317 br,s Vs, Vas (H2O)

3437 br,s 3452 br,m 3455 br,s 3450 br,s 3447 br,s 3465 br,s 3473 br,m 3447 br,s

3737 3731 vsh,vw 3753 3750 vsh,vw 3756 3735 vsh,vw 3750 3737 vsh,vw 3750 3751 vsh,vw 3750 3738 vsh,vw 3745 3732 vsh,vw 3742 3748 vsh,vw V (H-O-C)

* волновое число (см 1), определенное с помощью метода Fityk (sh - острый; vsh - очень острый; br - широкий; vbr - очень широкий; s

** Vs, Vas - валентные симметричные и асимметричные колебания, Sas, Ss - деформационные симметричные и асимметричные колебания.

сильный; vs - очень сильный; т - средний; w - слабый; vw - очень слабый);