反負(fù)載型納米多孔金-金屬氧化物催化劑的制備及其CO催化氧化性能研究.pdf

1、金催化劑代表了一類非常有趣的異相催化劑，采用化學(xué)方法制備的負(fù)載型金納米顆粒催化劑是當(dāng)前研究最為廣泛的納米金催化劑。眾所周知，負(fù)載型納米金催化劑的 CO催化氧化活性是眾多因素相互作用的結(jié)果，如顆粒尺寸、負(fù)載種類等等，因此使得其催化活性起因的研究變得復(fù)雜。近年來，非負(fù)載型金納米催化劑已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。與傳統(tǒng)的負(fù)載型納米金催化劑不同，非負(fù)載型金催化劑由于排除了載體的影響而使得其催化機(jī)制的研究變得更加簡單。
　　金屬氧化物對金催化氧化

2、CO所起角色是個(gè)富有爭議的熱點(diǎn)話題。近些年，去合金化方法被認(rèn)為是一種制備納米金屬催化劑的有效和有力的方法?？紤]到去合金化過程是一個(gè)活潑金屬溶解誘導(dǎo)的表面催化以及金擴(kuò)散誘導(dǎo)的表面平滑的過程，本論文主要采用電化學(xué)去合金化方法成功制備了帶有“活性”和“惰性”氧化物殘留的非負(fù)載型納米多孔金材料。并且運(yùn)用SEM、BET、XPS等手段對所制備的材料進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)表征，進(jìn)而探討了所制備的非負(fù)載型納米多孔金催化劑對CO的催化氧化性能。
　　首先

3、本研究深入分析Au與Cu、Al、Mn之間的合金相圖，優(yōu)化、煉制了雙金屬比例適合的二元合金原材料。探索了不同腐蝕電壓、不同電解液、不同濃度對納米多孔金結(jié)構(gòu)形貌和骨架尺寸的影響。通過優(yōu)化腐蝕條件，成功制備了較小骨架尺寸(<10 nm)、帶有“活性CuO”和“惰性Al2O3”氧化物殘留的納米多孔金催化劑。
　　我們系統(tǒng)研究了兩類金催化劑的CO催化氧化活性。通過對比不同殘留的Al2O3與CuO多孔金催化劑的反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)換頻率、反應(yīng)活化能等

4、，結(jié)果證明殘留有 Al2O3的NPG(Al)和殘留有CuO的NPG(Cu)催化劑表現(xiàn)了相似的CO反應(yīng)速率RCO、轉(zhuǎn)換頻率TOF、表觀活化能 Ea以及相似的反應(yīng)級數(shù)。我們認(rèn)為反負(fù)載型納米孔金催化劑體系中，少量的不同氧化物殘留對金催化活性幾乎沒有影響，起催化本質(zhì)的是金本身。
　　通過電化學(xué)去合金化AuMn二元合金制備了不同骨架尺寸的NPG催化劑。在303 K的溫度下本研究系統(tǒng)測試了不同骨架尺寸的 NPG的 CO催化活性。研究發(fā)現(xiàn)隨著骨