載體氧化鋁的可控制備及其催化應(yīng)用.pdf

1、隨著納米科學(xué)和催化科學(xué)的不斷發(fā)展，具有納米尺寸的金屬顆粒在催化過程中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能，大量研究證明，金屬顆粒在載體上的高度分散是發(fā)揮其高催化活性的重要前提。因此為了獲得高活性的負(fù)載型納米金屬催化劑，通常采用不同種類、形貌和尺寸的催化劑載體用于分散、穩(wěn)定金屬顆粒。催化劑載體的孔容、比表面積以及表面性質(zhì)等不僅對負(fù)載型催化劑的活性組分分散度有重要影響，同時也是決定催化劑活性、選擇性和壽命的重要因素。所以制備出具有一定形貌和孔結(jié)構(gòu)的載體仍是

2、當(dāng)今研究的熱點。氧化鋁機(jī)械強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性好，是目前石油化工領(lǐng)域（如石油裂解、汽車尾氣凈化等）中常用的催化劑或催化劑載體。本文將在無模板劑的條件下嘗試水熱合成結(jié)構(gòu)可控的氧化鋁，具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下所示。
　　(1)首先采用硝酸鋁為鋁源，尿素為沉淀劑，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)體系中二者的摩爾比和鋁離子濃度，在無模板劑的條件下經(jīng)水熱合成，得到白色產(chǎn)物。然后在700℃下焙燒2h，最終制備出長度約為5μm，直徑約為200nm形貌均一的棒

3、狀氧化鋁。以所得氧化鋁為載體，采用浸漬法制備負(fù)載型納米鉑催化劑，進(jìn)行CO催化氧化反應(yīng)，CO在140℃時完全轉(zhuǎn)化（空速為50,000mL h-1 gcat-1），表明所制備的鉑催化劑具有優(yōu)異的催化性能。同時通過浸漬法制備出的PtSn/Al2O3丙烷脫氫催化劑，結(jié)果表明該催化劑具有較高的反應(yīng)活性和產(chǎn)物選擇性以及良好的抗燒結(jié)能力。根據(jù)以上研究發(fā)現(xiàn)，該形貌氧化鋁有利鉑顆粒的負(fù)載與分散，能夠表現(xiàn)出較高的催化活性和穩(wěn)定性。
　　(2)提出了一

4、種通過刻蝕來制備高比表氧化鋁的方法。以上一章節(jié)合成的棒狀氧化鋁為原料，通過調(diào)節(jié)刻蝕溫度、刻蝕時間以及刻蝕劑種類等合成條件，合成出的氧化鋁比表面積在棒狀氧化鋁的基礎(chǔ)上有了較大的提高。以刻蝕后得到的氧化鋁為載體來制備Pt/Al2O3催化劑，并進(jìn)行CO氧化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以刻蝕后的氧化鋁為載體制備出的催化劑活性提高，CO在130℃時完全轉(zhuǎn)化，在較低溫度下，刻蝕后的氧化鋁也表現(xiàn)出優(yōu)異的活性。表明在刻蝕后出現(xiàn)的絲瓜瓤狀氧化鋁的表面可能存在較多的缺陷位，