用于冷啟動污染控制的非Ce基全Pd密偶催化劑研究.pdf

1、本文以碳酸銨為沉淀劑、采用共沉淀法制備了不同原子配比的ZrO2-Al2O3復合氧化物及Al2O3和ZrO2單一氧化物，并篩選出最優(yōu)化的鋯鋁原子配比。在此基礎上，分別用氨水共沉淀法、表面活性劑輔助沉淀法、浸漬法制備了ZrO2-Al2O3復合氧化物載體，然后浸漬負載Pd活性組分(1.0wt.％)，制得了一系列不同方法制備的載體負載的全Pd密偶催化劑。以丙烷氧化為探針反應評價了各催化劑的氧化活性，并與傳統(tǒng)Pd/Al2O3催化劑進行比較，考察了

2、載體的制備方法和焙燒溫度、催化劑焙燒溫度、Pd的負載量(0.5～2.0wt％)等因素對催化劑性能的影響，結果表明碳酸銨共沉淀法制備的ZrO2-Al2O3(Zr/Al原子比為1/3)載體經(jīng)1100℃焙燒后，再負載1％的Pd后于600℃焙燒得到的催化劑PZ1A3-1100-600具有最好的丙烷氧化活性和熱穩(wěn)定性。本文還考察了助劑Y的添加對催化劑PZ1A3-1100-600氧化活性和熱穩(wěn)定性的影響，結果表明，采用碳酸銨共沉淀法制備的Y0.5Z

3、1A3載體熱穩(wěn)定性好，負載Pd(1.0wt.％)后，即使于1100℃焙燒，催化劑仍然具有較好的丙烷氧化活性。
　　 采用X射線衍射(XRD)、H2-TPR、O2-TPD、X射線光電子能譜(XPS)和原位漫反射紅外光譜(DRIFTS)等表征手段研究了各個催化劑的載體結構和PdOx物種的氧化還原能力及吸附性能，并將其與催化活性相關聯(lián)。結果表明：采用碳酸銨共沉淀法制備催化劑載體阻止了活性t-ZrO2向惰性m-ZrO2的轉變，增強了氧的

4、移動性、促進了載體和PdO物種的相互作用、提高了PdO物種對還原性氣體的吸附能力以及PdO物種的分散度，同時PdOx物種的Pd-O鍵能增強，這些都有利于催化劑對丙烷的氧化。四種不同方法制備的載體負載Pd催化劑經(jīng)高溫焙燒后，PZ1A3-1100-900催化劑活性下降最緩慢，這是由于載體和PdO物種的相互作用抑制了PdO物種的燒結，in-situDRIFTS表征結果表明，仍然有CO線式吸附的存在，說明該催化劑中PdOx物種分散度高。對不同P

5、d負載量的考察結果表明，當Pd負載量為1wt.％時，PdO物種與載體的相互作用最強。載體中添加Y助劑后生成了釔鋯固溶體，Y3+部分取代了Zr4+產(chǎn)生晶格缺陷形成陰離子空穴(□)，這種空穴與PdO物種相互作用形成活潑的氧物種(O2-)，并且能穩(wěn)定PdO物種，增大Pd-O鍵能，從而使得1100℃焙燒后的催化劑熱穩(wěn)定性提高。本文還對丙烷催化氧化的機理進行了討論，并分析了影響催化劑性能的關鍵因素，這對未來全Pd密偶催化劑及載體材料的進一步研究具