DOI:10.1021/acs.iecr.0c01154

通过静电纺丝法合成了由La-Ce和Sr-La-Ce氧化物组成的催化纳米纤维，其中Sr的含量为5 wt％，La/Ce摩尔比不同。该材料是通过煅烧电纺聚合物复合纤维获得的，并研究了其对甲烷氧化偶联（OCM）的影响。将其催化性能与Sr-La-Ce粉末类催化剂进行了比较。Sr-La-Ce纤维（La/Ce：0.1、0.2、1和3）的SEM显微照片显示出均质且均匀直径的纳米结构（170-200 nm）。另外，XRD图谱显示了结晶固体溶液如LaxCeyOz的形成。锶提高了CH4的转化率和C2的选择性，因为它可能产生促进超氧化物物种形成的结构缺陷。在600ºC下，SrLaCe3纳米纤维的CH4转化率为28.5％，C2产率为21.7％。由于具有高几何表面积比和高床孔隙率，无规堆积纳米纤维的传热和传质性能得到了改善。

图1.通过不同的机器参数（气流和施加电压）获得的不同样品（煅烧前）的LaCe3 SEM显微照片。

图2.（A）PVP纳米纤维、（B）LaCe0.1@PVP纳米纤维（煅烧前）、（C）LaCe0.1纳米纤维（在625℃下煅烧后）的SEM显微照片。

图3.具有不同组成的LaCe纳米纤维的SEM显微照片（在625℃下煅烧后）。（A）和（E）LaCe0.1，（B）和（F）LaCe0.2，（C）LaCe1和（D）和（G）LaCe3。

图4.具有不同组成的SrLaCe纳米纤维的SEM显微照片（在625℃下煅烧后）。（A）和（E）SrLaCe0.1，（B）和（F）SrLaCe0.2，（C）和（G）SrLaCe1，以及（D）和（H）SrLaCe3。

图5.LaCe0.1、LaCe0.2、LaCe1和LaCe3纳米纤维的XRD图：实线表示立方CeO2（ICDD卡00-034-0394）的XRD峰位置，虚线表示La2O3（ICDD卡03-065-3185）的XRD峰位置，以及双箭头表示固溶体LaxCeyOz的峰位置可能性。

图6.SrLaCe0.1、SrLaCe0.2、SrLaCe1和SrLaCe3纳米纤维的XRD图：实线表示立方CeO2（ICDD卡00-034-0394）的XRD峰位置，虚线表示La2O3（ICDD卡03-065-3185）的XRD峰位置，*表示SrCO3的XRD峰位置，以及双箭头表示固溶体LaxCeyOz的峰位置可能性。

图7.SrLaCe3和LaCe3的XPS结果：（A）La 3d、（B）O 1s和（C）Sr 3d区域。

图8.LaCe纳米纤维的催化行为：（A）甲烷转化，（B）对C2的选择性和（C）C2产率。反应条件：W/F=0.166 mg cm-3 h，流量组成：60 vol.％ CH4、12 vol.％ O2和28 vol.％ He。

图9.SrLaCe纳米纤维的催化行为：（A）甲烷转化，（B）对C2的选择性和（C）C2产率。反应条件：W/F=0.166 mg cm-3 h，流量组成：60 vol.％ CH4、12 vol.％ O2和28 vol.％ He。