富氫中一氧化碳選擇氧化的鈰基氣凝膠催化劑的研究.pdf

1、近年來,由于燃料電池技術在環(huán)境上的重要地位和選擇氧化催化劑在燃料電池中的潛在應用,此類催化劑的研究與開發(fā)日益受到關注。本工作以超臨界干燥法制備了CeO2、CexZr1-xO2和Ce0.49Zr0.49RE0.02O2(RE=La、Sm、Pr)氣凝膠超細粉,并以之作載體用浸漬法制備了CuO/CeO2、CuO/CexZr1-xO2和CuO/Ce0.49Zr0.49RE0.02O2(RE=La、Sm、Pr)催化劑;在常壓和模擬質子交換膜燃料電

2、池原料氣的條件下考察了上述催化劑的催化活性、選擇性、抗CO2和H2O性能;采用H2-程序升溫還原(H2-TPR),X射線衍射分析(XRD),比表面積測試(SBET)等測試方法對催化劑進行了表征。實驗結果表明:采用浸漬法制備的CeO2氣凝膠擔載的CuO催化劑(12wt％)CuO/CeO2應用于富氫中CO的催化氧化,表現(xiàn)出很高的活性和選擇性;CuO與CeO2之間存在強烈的相互作用,其作用結果使Cu物種在CeO2表面高度分散,而且在催化劑的表

3、面存在不同的銅物種,這些不同銅物種的存在促進了催化劑催化氧化CO的性能。采用浸漬法制備的CeXZr1-XO2氣凝膠擔載的CuO催化劑CuO/CexZr1-XO2系列催化劑,其催化活性較CuO/CeO2未有明顯改善,但其選擇性、抗H2O和CO2性能則有不同程度的提高。這可能是因為鋯的加入改變了載體性質,使載體和銅之間的相互作用發(fā)生了變化,影響了催化劑的活性。采用浸漬法制備的添加稀土元素La、Sm、Pr的Ce0.98RE0.02O2及Ce0