Au-M-CeO-,2-催化劑甲醇部分氧化制氫性能的研究.pdf

1、高度分散的Au催化劑對CO低溫氧化具有良好的催化活性，有利于降低甲醇催化制氫反應中CO的含量，從而實現(xiàn)氫燃料電池中甲醇對氫氣的有效替代。本文以甲醇部分氧化制氫為探針反應，考察了第二組分M(M=Pd、Pt、Ag、Ru)和不同預處理條件對Au催化活性的影響。選擇以Au-Pd雙金屬催化劑為主要考察對象，研究了Pd的含量、不同還原劑、不同保護劑、不同制備方法和復合載體對Au-Pd催化性能的影響。采用XRD、ICP、比表面積測定、H<,2>-TP

2、R、CH<,3>OH(H<,2>、CO<,2>)-TPD等技術(shù)對催化劑中Au-Pd及其負載量、粒子大小和形態(tài)、比表面積、還原性能、吸附性能和表面堿性進行了表征。 1.研究了第二組分M(Pd、Pt、Ru和Ag)對Au/CeO<,2>催化劑進行改性作用，考察了不同預處理條件對Au催化甲醇部分氧化性能的的影響。Pd或Pt的加入能使Au/CeO<,2>催化劑的活性提高，而Ru或Ag的加入反而使催化活性降低，催化劑的活性順序Au<,70>

3、Pd<,30>/CeO<,2>>Au<,70>Pt<,30>/CeO<,2>>Au/CeO<,2>>Au<,70>Ru<,30>/CeO<,2>>Au<,70>Ag<,30>/CeO<,2>。還原后的Au<,70>Pd<,30>/CeO<,2>催化劑有較高的氫氣選擇性，表明甲醇部分氧化中Au<'0>含量高有利于催化劑活性和氫氣選擇性的提高。 2.采用PVP保護乙醇還原法制備了一系列不同Pd含量的Au-Pd/CeO<,2>催化劑。

4、研究結(jié)果表明，Au<,60>Pd<,40>/CeO<,2>催化劑中形成了較多的富Au型Au<,x>Pd<,y>合金，降低了對甲醇的吸附溫度，有利于吸附態(tài)的甲醇在催化劑表面的遷移，同時減少了對反應產(chǎn)物H<,2>的吸附，這些均對甲醇部分氧化反應有利。 3.研究了乙醇(ER)、乙二醇(GR)和水合肼(HR)等不同還原劑對Au-Pd/CeO<,2>催化甲醇部分氧化活性和氫選擇性的影響。與Au-Pd/CeO<,2>(GR)和Au-Pd/C

5、eO<,2>(HR)催化劑相比，Au-Pd/CeO<,2>(ER)催化劑形成的Au<,x>Pd<,y>合金較多、比表面較大、粒子較小、分散度較高、金屬與載體的相互作用較強、金屬表面形成的Lewis堿中心較多，同時對甲醇和CO<,2>的吸附量較大。 4.考察了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、和聚乙二醇(PEG)等不同保護劑對Au-Pd/CeO<,2>催化甲醇部分氧化性能的影響。Au-Pd/CeO<,2>(PVP)催化