Cu-Co-Ce-O納米催化劑的合成及CO低溫氧化催化性能研究.pdf

1、一氧化碳作為主要的空氣污染物，主要來自汽車尾氣排放和其他化石燃料的燃燒。一氧化碳在空氣中通過消耗臭氧或其中間體光氧化為二氧化碳，這一過程將會(huì)影響到臭氧層的形成，而臭氧層對(duì)保護(hù)地球生命體免于紫外線輻射造成的傷害有很大的作用。因此低溫消除一氧化碳對(duì)環(huán)境保護(hù)有很重要的意義。近年來，CeO2由于其高的存儲(chǔ)一釋放氧的能力和良好的低溫還原能力而受到了廣泛的關(guān)注。在CeO2中摻雜二價(jià)或三價(jià)離子能增加其空位氧的濃度和提高其熱穩(wěn)定性。近年來科研人員對(duì)Cu

2、O/CeO2催化劑的研究比較多。有研究表明，Co加入到貴金屬催化劑(Pt/SiO2，Au/SiO2)中可以提高其催化活性。
　　 本研究采用共沉淀法和浸漬法制備出一系列Cu-Co-Ce-O納米粉體催化劑。運(yùn)用XRD、FT-IR、BET、H2-TPR、XPS等手段對(duì)制備的樣品進(jìn)行了表征，利用微反-色譜裝置評(píng)價(jià)了其CO催化氧化性能。系統(tǒng)研究了不同Cu/Co和Co/Ce原子比、不同焙燒溫度、不同焙燒時(shí)間對(duì)催化劑催化活性的影響，并做了相

3、關(guān)的壽命實(shí)驗(yàn)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　 一、共沉淀法制備Cu-Co-Ce-O催化劑的表征和催化性能研究
　　 以Cu(NO3)3·3H2O，Co(CH3CO2)2·4H2O，Ce(NO3)3·6H2O為原料，以Na3CO3為沉淀劑，利用共沉淀法制備了Cu-Co-Ce-O納米粉體催化劑。討論了不同Cu/Co原子比，不同焙燒溫度對(duì)催化劑催化活性的影響。結(jié)果表明Cu/Co原子比對(duì)催化劑的催化活性影響很大。當(dāng)Cu/Co原子

4、比為2/3時(shí)，催化劑表現(xiàn)出最好的催化活性?？赡苁怯捎阢~、鈷、鈰三物種之間的相互協(xié)同作用可以弱化表面Cu-O鍵和Co-O鍵，從而有助于表面氧的傳輸而提升催化劑的催化活性。當(dāng)Cu/Co原子比為2/3時(shí)，這種相互協(xié)同作用達(dá)到最大。同時(shí)選擇合適的焙燒溫度是獲得高催化活性催化劑的一種手段。鈷的加入使得Cu0.4Co0.6Ce4催化劑的催化活性和熱穩(wěn)定性都高于Cu1Ce4催化劑。
　　 二、浸漬法制備Cu-Co-Ce-O催化劑的表征和催化性

5、能研究
　　 通過熱分解法制備了二氧化鈰納米粉體，將其作為載體，采用浸漬法制備了一系列Cu-Co-Ce-O催化劑?？疾炝瞬煌珻o/Ce原子比，不同焙燒溫度，不同焙燒時(shí)間對(duì)催化劑CO催化性能的影響。研究結(jié)果表明Co/Ce原子比對(duì)Cu-Co-Ce-O催化劑的活性影響很大，當(dāng)Co/Ce原子比為1/1時(shí)，催化劑的活性最好。高分散的CuO對(duì)催化劑的催化活性起著很重要的作用。在溫度低于800℃時(shí)，溫度對(duì)催化劑的催化活性影響不大。焙燒時(shí)間對(duì)催