氧化石墨烯基稀土復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，其應用越來越廣泛，然而由于其產(chǎn)生的溫室效應嚴重，如不對尾氣進行催化處理，又會產(chǎn)生溫室效應問題,因此開發(fā)一種能夠實現(xiàn)低溫下甲烷完全轉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構的氧化石墨烯基稀土復合催化材料，其能夠在較低溫度下催化甲烷完全轉化，達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/氧化鈷復合催化材料。采用XRD、TEM、BET、XPS、TPR等多種分析方法研究了復合材料的組分、水熱反應時間、反應溫度、添加劑的加入量等反應條件對復合催化材料的物相、形貌、表面元素分布等的影響規(guī)律。
　　結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）的結構和催化活性有很大的影響，當水熱溫度為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/氧化鈷系列復合材料(GO/LCH/Cos)的結構及活性影響。研究結果表明：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℃，完全轉化溫度T90為420℃，該催化材料具有獨特的負載結構，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