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，這一過程將會影響到臭氧層的形成，而臭氧層對保護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環(huán)境保護有很重要的意義。近年來，CeO2由于其高的存儲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中摻雜二價或三價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。運用XRD、FT-IR、BET、H2-TPR、XPS等手段對制備的樣品進行了表征，利用微反-色譜裝置評價了其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、不同焙燒時間對催化劑催化活性的影響，并做了相

3、關(guān)的壽命實驗。主要研究內(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，不同焙燒溫度對催化劑催化活性的影響。結(jié)果表明Cu/Co原子比對催化劑的催化活性影響很大。當(dāng)Cu/Co原子

4、比為2/3時，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，這種相互協(xié)同作用達到最大。同時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，不同焙燒時間對催化劑CO催化性能的影響。研究結(jié)果表明Co/Ce原子比對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，催化劑的活性最好。高分散的CuO對催化劑的催化活性起著很重要的作用。在溫度低于800℃時，溫度對催化劑的催化活性影響不大。焙燒時間對催