氧化石墨烯基稀土復(fù)合催化材料的制備及其催化性能研究.pdf

1、天然氣作為一種清潔能源，其應(yīng)用越來越廣泛，然而由于其產(chǎn)生的溫室效應(yīng)嚴(yán)重，如不對尾氣進行催化處理，又會產(chǎn)生溫室效應(yīng)問題,因此開發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)低溫下甲烷完全轉(zhuǎn)化的廉價催化材料對環(huán)境保護有重要意義。本論文研制出了一種具有獨特表面界面結(jié)構(gòu)的氧化石墨烯基稀土復(fù)合催化材料，其能夠在較低溫度下催化甲烷完全轉(zhuǎn)化，達(dá)到了貴金屬催化劑的效果，并初步討論了其催化過程及機理。
　　本論文采用溶膠凝膠法制備出LaCoO3，然后利用水熱法并以尿素和氧化石墨烯

2、作為添加劑制備出氧化石墨烯/堿式碳酸鑭/氧化鈷復(fù)合催化材料。采用XRD、TEM、BET、XPS、TPR等多種分析方法研究了復(fù)合材料的組分、水熱反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、添加劑的加入量等反應(yīng)條件對復(fù)合催化材料的物相、形貌、表面元素分布等的影響規(guī)律。
　　結(jié)果表明水熱時間和水熱溫度對堿式碳酸鑭/氧化鈷系列催化劑（LCH/Cos）的結(jié)構(gòu)和催化活性有很大的影響，當(dāng)水熱溫度為180℃,水熱時間為24h時所得的催化劑的活性最佳。
　　在水熱溫

3、度180℃水熱時間24h條件下研究了添加劑氧化石墨烯用量和尿素用量對氧化石墨烯/堿式碳酸鑭/氧化鈷系列復(fù)合材料(GO/LCH/Cos)的結(jié)構(gòu)及活性影響。研究結(jié)果表明：氧化石墨烯含量為2％且尿素添加量為鈷酸鑭的5倍時制得的催化材料催化活性最佳，其起燃溫度T50為315℃，完全轉(zhuǎn)化溫度T90為420℃，該催化材料具有獨特的負(fù)載結(jié)構(gòu)，活性組分Co3O4直接暴露在LaCO3OH的表面，分散性良好。材料有很高的Oads/Olat和Co3+/Co2