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负载型贵金属催化剂研究进展

发布时间:2022-03-10 23:16:10

㈠ 负载型金属催化剂的特点是什么载体对金属的那些性能会产生影响

(1) 可按催化剂物化性能的要求,选择合适孔结构和表面积的载体,增强催化剂的机械性能和耐热、传热性能;
(2) 对于贵金属催化剂,由于将金属均匀分散在大表面积上,可节省催化剂贵金属用量,从而降低催化剂的成本;
(3) 易采用多组分同时负载,或利用载体的某种功能(例如酸中心,或配位结构的导向,或电子迁移),制备多功能催化剂;
(4) 可以利用载体表面功能团成交联剂,进行均相催化剂的多相化;
(5) 省去催化剂成型工段,制备方法比较简便.

㈡ 什么是负载型催化剂

(1)
可按催化剂物化性能的要求,选择合适孔结构和表面积的载体,增强催化剂的机械性能和耐热、传热性能;
(2)
对于贵金属催化剂,由于将金属均匀分散在大表面积上,可节省催化剂贵金属用量,从而降低催化剂的成本;
(3)
易采用多组分同时负载,或利用载体的某种功能(例如酸中心,或配位结构的导向,或电子迁移),制备多功能催化剂;
(4)
可以利用载体表面功能团成交联剂,进行均相催化剂的多相化;
(5)
省去催化剂成型工段,制备方法比较简便.

㈢ 韩杰的学术简介

1) 功能性导电高分子的可控合成及其在催化、传感、储能等领域的应用
2) 负载型贵金属催化剂的结构调控及构效关系
3) 复合材料光催化剂的结构设计、合成及应用 1) 2012年,教育部自然科学二等奖,导电高分子多层次可控自组装及在催化、传感等领域的应用基础研究,证书号:2011-089,排名第二。
2) 2011年,扬州市自然科学优秀学术论文一等奖
3) 2010年,江苏省高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师
4) 2010年,全国百篇优秀博士论文提名奖
5) 2009年,江苏省优秀博士学位论文
6) 2008年,中国化学会第二十六界学术年会青年优秀论文奖
7) 2007年,第五届“东方胶化”杯全国胶体与界面化学一等奖 1) 国家自然科学基金面上项目(青年-面上连续资助项目),多功能蛋黄-蛋壳结构聚苯胺负载型贵金属纳米催化剂的合成及性能研究,项目编号:21273004,起止年限:2013.1-2016.12;
2) 国家自然科学青年基金,导电高分子基贵金属纳米催化剂的合成及应用,起止年限:2010.1-2012.12;
3) 江苏省创新基金,表面活性剂调控下微/纳米导电聚苯胺材料的形貌调控研究,项目编号:CX07B.038Z,起止年限:2007.1-2008.10。 1) 郭荣,韩杰,刘艳,高稳定聚合物基纳米金催化剂的制备及应用,中国发明专利 授权公告日:2010年06月02日。
2) 韩杰,李利亚,郭荣,聚苯胺纳米纤维/二氧化锰纳米棒复合材料及其制备方法,中国发明专利

㈣ 单原子催化在催化上究竟是昙花一现还是发展新趋势

近年来,单原子催化(Single-Atom Catalysis)研究发展迅速。近日,化学工程新闻(Chemical & Engineering News,C&EN)发表“催化走向原子极限——化学家将单原子催化剂从异想天开发展为现实”(Taking catalysis to the atomic limit—Chemists advance single-atom supported catalysts from farfetched idea to reality)对其进行专题评述。这是五年来C&EN对单原子催化研究的第四次专题评述,前三次是对单项研究工作的评论,此次为对近几年单原子催化发展状况的综合评述。“单原子催化”概念由大连化物所张涛院士研究组于五年前在国际上首次提出(Nat. Chem. 2011,3(8),634-641),并先后受到C&EN(Single Atoms Mediate Reaction)与Nature China(Catalysis:no really, it’s fine)的亮点评述,该代表性论文5年被引用近400次,Nature Chemistry 2011年以来非综述类文章引用总排名第8位。该评述文章详细论述了单原子催化概念的起源、发展及前景。如评论文章所述:五年前,固体表面的单个原子可以进行催化对于很多科学家而言是很奇特的想法。以张涛研究组为代表的少数几个研究组在这一领域进行了探索,发现单原子催化剂不仅可以进行催化,而且与传统催化剂相比具有很多优势。在此基础上,国际研究纷纷跟进,单原子催化研究得到迅速发展。单原子催化的快速发展使剑桥大学John Meurig Thomas爵士认为单原子催化应用“未来看起来很光明”。2016年夏天,张涛、清华大学李隽教授和亚利桑那州立大学刘景月教授共同主办了首届“单原子催化国际研讨会”,吸引了近十个国家300余位专家学者参会,充分显示了单原子催化的受关注程度。该评述文章结尾很好地展现了单原子催化研究的神奇发展过程:“仅仅几年前,负载型催化剂能够通过单个原子的活动起作用的想法听上去牵强附会、遥不可及,但现在研究人员已经开始讨论大批量生产单原子催化剂的可行性。几年的变化多大啊!”美国化学会化学工程新闻(Chemical & Engineering News,C&EN)评选出了2016年度化学化工领域“十大科研成果”。大连化物所张涛院士团队在国际上首次提出的“单原子催化”入选其中,这也是今年唯一入选该榜单的中国科学家的研究成果。张涛团队于2011年首次合成了单原子铂催化剂Pt1/FeOx (Nat.Chem.,2011,3(8),634-641),发现单原子催化剂在CO氧化反应中表现出优异的催化性能,并在此基础上提出了“单原子催化”概念(Acc.Chem.Res.,2013,46(8),1740-1748)。之后的几年中,该团队进一步拓展了单原子催化剂的种类及催化反应,包括将单原子催化剂用于水煤气变换反应(J.Am.Chem.Soc.,2013,135(41),15314-15317),开拓了单原子/准单原子催化剂在芳香硝基化合物选择加氢反应中的应用(Nat.Commun.,2014,5,5634;Chem.Sci.,2016,7,5758-5764)和在烯烃氢甲酰化反应中的应用(Angew. Chem. Int. Ed.,2016,55,16054-16058)。与此同时,国际研究纷纷跟进,单原子催化研究得到迅速发展,在短短几年内便迅速成为多相催化领域的研究热点。2016年夏天,该研究组与清华大学、美国亚利桑那州立大学共同主办了国际上首届“单原子催化国际研讨会”,该会议也是第十六届“国际催化大会”的会前会之一,吸引了近十个国家300余位专家学者参会,充分显示了单原子催化的受关注程度,也进一步推动了“单原子催化”概念的发展。

㈤ 负载型催化剂的优点有哪些

最主要优点是化学性质比较稳定。是酸性氧化物,不跟一般酸反应。它不与除氟、氟化氢以外的卤素、卤化氢以及硫酸、硝酸、高氯酸作用(热浓磷酸除外)。
如果与催化剂发生反应会导致催化剂中毒。反应原料中含有的微量杂质使催化剂的活性、选择性明显下降或丧失的现象。中毒现象的本质是微量杂质和催化剂活性中心的某种化学作用,形成没有活性的物种。
其次二氧化硅具有耐磨性好、化学性能稳定、熔点高等性质。为此,以它为主要矿相的材料作为催化剂载体,其性能稳定。
还有处理后的二氧化硅具有很高的比表面积,吸附性强,能加大催化剂的催化效率!
总的来说二氧化硅载体对催化效率、催化活性、催化剂负载的牢固性、使用寿命、价格等方面都有比较大的优势!
气相二氧化硅(气相白炭黑)是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小,因此比表面积大,表面吸附力强,表面能大,化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能,以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在催化剂载体中尤其有优势。

㈥ 贵金属催化剂的组成及制备方法

均相催化剂的组成较单纯,通常为某种化合物。多相催化用负载型催化剂的组成较复杂,通常由活性金属组分、助催化剂及载体组成。助催化剂是添加到催化剂中的少量物质,它本身无活性或活性很小,但能改善催化剂的性能。载体是催化剂活性组分的分散剂或支持物。载体的主要作用是增加催化剂的有效表面,提供合适的孔结构,保证足够的机械强度和热稳定性。常用的催化剂载体有Al2O3、SiO2,多孔陶瓷、活性炭等。不同类型的催化剂有不同的制备方法。均相催化用催化剂的制备主要是用化学法获得所需化合物及有机络合物。多相催化用无载体催化剂(如Pt-Rh网)的制备是先用火法熔炼制成合金,然后经拉丝、织网而成。载体催化剂的制备较为复杂,一般是将载体原料经配料、成形、烧成等工艺过程加工成一定形状(如球状、柱状、蜂窝状),然后用浸渍法加载贵金属活性组分及助催化剂,最后经还原焙烧而成。

㈦ 催化剂研究方面比较好的导师

Catalysis Research of Relevance to Carbon Management: Progress, Challenges, and Opportunities
Hironori Arakawa, Michele Aresta,....Tobin J. Marks
Chem. Rev. 2001, 101, 953-996此篇作者基本汇集了世界上一半的著名催化科学家,必读!

Organic Reactions at Well-Defined Oxide Surfaces
Mark A. Barteau特拉华大学的催化牛人
Chem. Rev. 1996, 96, 1413-1430

ACID-BASE REACTIONS ON SOLID SURFACES: THE REACTIONS OF HCOOH, H&O, AND HCOOCH3 WITH OXYGEN ON Ag (110)
M.A. BARTEAU, M. BOWKER and R.J. MADIX三位牛人的固体表面酸碱反应
Surface Science 94 (1980) 303-322

Chemical Structures and Performance of Perovskite Oxides
M. A. Pen and J. L. G. Fierro关于钙钛矿氧化物的牛人综述
Chem. Rev. 2001, 101, 1981-2017

The Binary Rare Earth Oxides二元稀土氧化物
Gin-ya Adachi* and Nobuhito Imanaka
Chem. Rev. 1998, 98, 1479-1514

Oxygen vacancies in transition metal and rare earth oxides: Current state of understanding and remaining challenges过渡金属和稀土氧化物的氧空穴,很著名的综述
M. Veronica Ganglia-Pirovano, Alexander Hofmann, Joachim Sauer
Surface Science Reports 62 (2007) 219–270 **的一句名言“中东有石油,中国有稀土。”

Classical kinetics of catalytic reactions
Gérald Djéga-Mariadassou and Michel Boudart
Journal of Catalysis 216 (2003) 89–97经典的机理与催化反应,必读!

Role of the Crystal-Field Theory in Determining the Structures of Spinels
Jeremy K. Burdett 伯德特金属固体物理
J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 92-95

Hideshi Hattori服部英教授的多相碱催化3篇综述,填补田部教授的固体酸催化

Heterogeneous Basic Catalysis多相碱催化唯一Chem Rev综述
Chem. Rev. 1995, 95. 537-550

CATALYSIS BY BASIC METAL OXIDES金属氧化物的碱性催化
Materials Chemistry and Physics, 18 (1988) 533-552

Solid base catalysts: generation of basic sites and application to organic synthesis
Applied Catalysis A: General 222 (2001) 247–259固体碱催化剂

Solid base catalysts for the synthesis of fine chemicals
Yoshio Ono
Journal of Catalysis 216 (2003) 406–415 前面讲过Robert J. Davis的一篇在J Catal上的分子筛碱催化综述

“Intelligent” reforming catalysts: Trace noble metal-doped Ni/Mg(Al)O derived from hydrotalcites
Katsuomi Takehira 必将风靡的智能重整催化剂
Journal of Natural Gas Chemistry 18(2009) 237–259

SURFACE RECONSTRUCTION AND CATALYSIS
G. A. Somorjai
Annu. Rev. Phys. Chern. 1994.45: 721-51表面重建与催化

High technology catalysts towards 100% selectivity Fabrication, characterization and reaction studies
G.A. Somorjai*, R.M. Rioux
Catalysis Today 100 (2005) 201–215高选择性的研究

POTENTIAL ENERGY SURFACES FOR CHEMICAL REACTIONS AT SOLID SURFACES
Barbara J. Garrison and Deepak Srivastava在固体表面化学反应的势能面
Annu. Rev. Phys. Chern. 1995.46: 373-94

Elementary Processes at Gas/Metal Interfaces
By Gerhard Ertl
Angew Chem IE (1976)金属界面

Monitoring in situ catalytically active states of Ru catalysts for different methanol oxidation pathways
R. Blume…R. Schlogl…and M. Kiskinova*弗里茨哈珀所的钌基催化
Phys. Chem. Chem. Phys., 2007, 9, 3648–3657

Mechanism of HCl oxidation (Deacon process) over RuO2
Núria López...Javier Pérez-Ramírez 牛人JPR教授在制氯的综述
Journal of Catalysis 255 (2008) 29–39

Substitutional alloy of Ce and Al
Qiao-Shi Zeng…铈铝结晶石,浙大去年很有影响力的一篇
PNAS February 24, 2009 vol. 106 no. 8 2515–2518

Deactivation of metal catalysts in liquid phase organic reactions
Michèle Besson, Pierre Gallezot 液相有机反应中金属催化剂的失活
Catalysis Today 81 (2003) 547

Process options for converting renewable feedstocks to bioprocts
Pierre Gallezot 可再生的原料
Green Chem., 2007, 9, 295–302

Catalytic Conversion of Biomass: Challenges and Issues
Pierre Gallezot 生物质催化转化
ChemSusChem 2008, 1, 734 – 737

New possibilities and opportunities for basic and applied research on selective oxidation by solid catalysts: an overview
G. Centia,*, M. Misonob 固体催化剂的选择性氧化综述
Catalysis Today 41 (1998) 287

The Desorption of Alcohols from Metal Oxides.
D. J. WHEELER…醇在金属氧化物表面的脱附
J Catal, 1960

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Frank S. Stone 催化学报40年历史的总结
Journal of Catalysis 216 (2003) 2–11

Environmental catalysis
François Garin 环境催化综述
Catalysis Today 89 (2004) 255–268

Catalytic conversion of methane to more useful chemicals and fuels: a challenge for the 21st century
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Catalysis Today 63 (2000) 165–174

Natural gas chemical transformations: The path to refining in the future
Eardo Falabell, Sousa-Aguiar…天然气的未来
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Characterization of zeolite basicity using probe molecules by means of infrared and solid state NMR spectroscopies固体核磁表征分子筛的碱性
Manuel Sanchez-Sanchez, Teresa Blasco *
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Transition metal phosphide hydroprocessing catalysts: A review
S. Ted Oyama…加氢催化综述
Catalysis Today 143 (2009) 94–107

Concepts in Theoretical Heterogeneous Catalytic Reactivity
Rutger A. Van Santen; Matthew Neurock大牛的多相催化转化的理论概念
Catalysis Reviews, 37: 4, 557

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Bert F. Sels; Dirk E. De Vos; Pierre A. Jacobs
Catalysis Reviews, 43: 4, 443 水滑石类阴离子粘土的有机催化

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Andrew P. E. York; Tian-cun Xiao; Malcolm L. H. Green…
Catalysis Reviews, 49:4, 511 – 560 牛津甲烷的利用

Precious Metal Catalysts Supported on Ceramic and Metal Monolithic Structures for the Hydrogen Economy
Robert J. Farrauto…氢能领域的负载型贵金属催化剂
Catalysis Reviews, 49:2, 141 - 196

Catalytic Proction of Liquid Fuels from Biomass-Derived Oxygenated Hydrocarbons: Catalytic Coupling at Multiple Length Scales 生物质能
Dante A. Simonetti; James A. Dumesic
Catalysis Reviews, 51: 3, 441

Gas Conversion to Liquid Fuels and Chemicals: The Methanol Route-Catalysis and Processes Development
Touhami Mokrani; Mike Scurrell 甲醇经济,气转液
Catalysis Reviews, 51: 1, 1

Recent Advances in the Liquid-Phase Synthesis of Metal Nanostructures with Controlled Shape and Size for Catalysis 液相中形貌尺寸可控合成纳米金属
Natalia Semagina; Lioubov Kiwi-Minsker
Catalysis Reviews, 51: 2, 147

Selective Catalysis of Lactic Acid to Proce Commodity Chemicals
Yongxian Fan; Chunhui Zhou; Xiaohong Zhu 浙工大去年很著名的乳酸催化转化综述
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Water Gas Shift Catalysis
Chandra Ratnasamy; Jon P. Wagner 水汽转换反应
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Aromatic Hydrogenation Catalysis: A Review
Antonymuthu Stanislaus; Barry H. Cooper 芳烃的加氢催化
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XIULIAN PAN…AND XINHE BAO* 包院士的碳纳米管催化综述
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Volume 95, Number 3 May 1995

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德国马普-哈伯研究所的Hans-Joachim Freund教授,有实力N/S但据说号称绝不发表N/S的牛人

Surface chemistry of carbon dioxide 最早拜读Freund教授的文章
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Molecular beam experiments on model catalysts
Surface Science Reports 57 (2005) 157–298

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Chem. Rev. 2006, 106, 4301-4320

Gold Supported on Thin Oxide Films: From Single Atoms to Nanoparticles
Vol. 41, No. 8 August 2008 949-956 ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH

Oxide ultra-thin films on metals: new materials for the design of supported metal catalysts
Chem. Soc. Rev., 2008, 37, 2224–2242

美国德州A&M大学化学系的D. Wayne Goodman教授,表面化学及催化牛人

Model Catalytic Studies over Metal Single Crystals
Acc. Chem. Res. 1984, 17, 194-200

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Model Studies in Catalysis Using Surface Science Probes 又是那一期著名的文章之一
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Acc. Chem. Res. 1152-1160 August 2009 Vol. 42, No. 8 碳水化合物

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㈧ 贵金属催化剂发展前景

催抄化剂按来源来分,袭可分为生物催化剂和非生物催化剂。非生物催化剂目前大多数是工业催化剂,它们都是由人工合成的,是具有特定组成和结构的制品。
工业催化剂按材质分,可分为金属催化剂、金属氧化物催化剂、硫化物催化剂、酸碱催化剂和络合催化剂等;按使用领域来分,工业催化剂又可分为炼油催化剂、化工催化剂和环保催化剂等。
前瞻网发布的《2014-2018年 中国催化剂行业深度调研与投资战略规划分析报告》随着能源供需矛盾的日趋严峻,能源产品价格的大幅波动,能源结构的多元化以及环境污染的日趋恶化,我国政府和行业主管部门对石油、煤炭、天然气等能源生产过程及产品的净化十分重视,出台了许多有利于行业发展的产业政策与措施。

㈨ 负载型催化剂与掺杂催化剂之间有何区别

负载型催化剂主要是将贵金属分子或原子负载到催化剂表面从而提高催化剂电子-空穴对形成的效率,延缓电子空穴复合的时间。掺杂是以一种金属离子部分占据另一种离子的位置,如果两种金属离子的价态不同,则会形成电荷缺陷,进而形成氧离子空位,举个例子就是钙钛矿掺杂技术

㈩ 朱玲的教育科研

教学工作理论课:主讲专业英语、能源环境与可持续发展、环境材料与纳米技术,空气质量检测与净化技术,合讲大气污染控制工程。实践课程:负责认识实习,参与生产实习、水污染控制工程课程设计,每年指导毕业设计学生5-7名。所指导环02魏铭哲、环06柳岩的毕业论文获校级优秀毕业论文。获奖情况北京石油化工学院07-08年度,08-09年度校级优秀班主任。北京石油化工学院08-09年度班主任单项奖。2011年北京市中青年骨干教师。科研项目北京市教委科技发展计划项目:车用乙醇汽油发动机排放特殊污染物的净化技术,2007.01-2008.12,项目负责人。北京市北京市属市管高等学校人才强教计划资助项目:活性炭吸附技术治理油气污染关键问题的研究,2012.01-2014.12,项目负责人。北京市科技新星(B类)资助项目:面向加油站的烃类VOCs回收处理技术研究(2005B25), 2005.05-2010.10,项目参与人。中国人民解放军63976部队合作研究项目:新型水质调节剂效能试验研究,2007.01-2008.12,项目参与人。国家863项目:紧凑型静电预聚结原油脱水的关键技术研究,2008.01-2010.12,项目参与人。发表论文陈家庆,朱玲 编著. 北京市高等教育精品教材立项项目——油气回收与排放控制技术[M]. 北京:中国石化出版社,2010年1月.朱玲,陈家庆,王建宏,初庆东,梁存珍.以加强工程实践能力为导向《大气污染控制工程》课程建设改革[J]. 中国现代教育装备,2011,(印刷中)朱玲,王建宏,陈家庆,初庆东,梁存珍.《大气污染控制工程创新性实验的探索与思考》[J]. 中国现代教育装备,2011,(印刷中)朱玲,陈家庆,张宝生,王建宏,赵岩. 油气截留型膜分离法净化油气的研究[J].环境工程学报,2011年第3期(印刷中)朱玲,陈家庆,常俊英,潘莹. DSC技术表征油水微乳化液的研究[J]. 石油化工高等学校学报,2011,(印刷中)朱玲,梁存珍,於俊杰,谭朝红,曾庆蔚. Cu-Co-Al水滑石吸附Cr(VI)的性能研究[J].环境科学与技术,2010,33(5):39-42陈家庆,朱玲,丁艺,等. 原油脱水用紧凑型静电预聚结技术(三) [J].石油机械,2010,38 (8):82-86梁存珍,朱玲,陈家庆,等.微波强化光催化处理罗丹明B染料废水的研究[J].太阳能学报,2010,30(10):1264-1268朱玲,於俊杰,王学中. 负载型贵金属催化剂对乙醇汽油车排放污染物的净化研究[J]. 车用发动机,2009,2,63-66.朱玲,梁存珍,於俊杰. La1-xKxCoO3钙钛矿型催化剂在柴油车尾气净化中的性能研究[J]. 石油化工高等学校学报,2009,22(3):1-5.於俊杰,朱玲,周波,等. Zn取代类水滑石衍生复合氧化物上N2O催化分解的研究[J]. 物理化学学报,2009,25(2):353-359. 於俊杰,朱玲,周波,等.中国煤层气开发利用现状及发展建议[J].洁净煤技术,2009,15(3):5-8梁存珍,朱玲,陈家庆,等. 浅谈环境工程专业强化实践教学[J].中国成人教育, 2009 (9):118-119陈家庆,朱玲,张宝生,等.美国加油站的油气排放污染控制及其启示[J]..能源环境保护,2009,23(1):1-6,10.朱玲,王学中.复合氧化物在柴油机排气净化中的研究进展[J].材料导报,2008,22(3):80-8.朱玲,王学中,梁存珍. La2-xKxCuO4类钙钛矿复合氧化物对柴油车排放碳颗粒物催化燃烧性能的研究[J].中国稀土学报,2006,24(5):528-535朱玲,王学中,於俊杰等.K-Ce0.5Zr0.5O2催化剂上碳颗粒物催化燃烧性能研究[J]. 物理化学学报,2005,21(8):840-845朱玲,王学中,郝郑平.Ce/Zr系列催化剂上碳颗粒物燃烧行为[J].环境科学,2005,26(5):7-11 朱玲,王学中,李凯等.Ce/Zr系列催化剂上碳颗粒物燃烧行为的研究[J].中国稀土学报,2004,22(4):589-590

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