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Formation Mechanism of Ceria-Zirconia Solid Solution by Solid Phase Reaction
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Suda, Akihiko Ukyo, Yoshio Sobukawa, Hideo Sugiura, Masahiro |
| Copyright Year | 2002 |
| Abstract | セリア-ジルコニア固溶体は,三元触媒の中で 助触媒として用いられている材料であり,排気ガ スを近年の厳しい排気ガス規制に適合させるため に,なくてはならない存在になっている。近年, セリア-ジルコニア固溶体は,様々な方法によっ て合成できることが報告されている。しかし, 機械的な粉砕エネルギーを利用するセリア-ジル コニア固溶体の合成方法は報告例が少ない。と くに比較的高比表面積が期待できる湿式粉砕を用 いた合成方法については,筆者ら以外による報告 例はない。セリア-ジルコニア系以外にも湿式 粉砕によって室温付近の温度において酸化物同士 の固溶体が生成する現象は他に報告例がほとんど ないので,生成機構を明確にする必要がある。生 成機構を解明することは,本合成法を他の系の固 溶体合成に応用するためにも必要である。湿式粉 砕法によって,各種条件でセリア-ジルコニア固 溶体の合成を試み,固溶体生成現象を解析した結 果,セリア-ジルコニア固溶体の生成機構は,機 械的なエネルギーによって物質が原子レベルで混 合される現象,いわゆる“メカニカルアロイング” であることがわかった。また,湿式粉砕によって 得られるセリア-ジルコニア固溶体の結晶子径は 約20nmであり,これは機械的な粉砕過程でこれ 以上微細な寸法は得られない“臨界粒径”である ことがわかった。 Ceria-zirconia solid solution is essential as a catalytic promoter in three-way catalysts used to clean automobile exhaust gas in order to meet recent severe emission controls. There are many synthesis methods reported in recent years for the synthesis of ceria-zirconia solid solution. However, few reports exist concerning synthesis methods that use mechanical energy of hard milling. The only previous report is by the present authors' and concerns a wet milling process for synthesizing solid solution that is expected to provide a material with high specific surface area. The formation mechanism must be elucidated, because few previous reports exist concerning the phenomena of forming solid solution between whole oxides at around room temperature by the wet milling process. It is necessary to clarify the formation mechanism in order to apply this process to make solid solutions between oxides other than the ceria-zirconia system. The formation mechanism of ceriazirconia solid solution was examined through the analysis of the phenomena of the formation of the solid solutions by the wet milling process. The mechanism was so-called "mechanical alloying", a phenomenon in which materials are mixed at the atomic level by mechanical energy. The crystallite size of the ceria-zirconia solid solution by the wet milling process finally reached 20 nm, which is thought to be the "critical particle size" at which the fracture mode changes from brittle to ductile. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://www.tytlabs.com/japanese/review/rev374pdf/374_006suda.pdf |
| Alternate Webpage(s) | https://www.tytlabs.com/english/review/rev374epdf/e374_006suda.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
