Co3O4-CeO2復(fù)合氧化物的制備、表征及催化性能的研究.pdf

1、采用水熱法、共沉淀法、檸檬酸絡(luò)合物法和多元醇法分別合成了鈷鈰摩爾比1:1的Co3O4-CeO2復(fù)合氧化物催化劑,并用XRD、TPR、TPD、FT-IR、BET等對(duì)催化劑的晶相結(jié)構(gòu)、還原性能、吸附性能及比表面積等進(jìn)行了表征,以CO氧化反應(yīng)為探針考察了催化劑的催化性能。結(jié)果表明,制備方法對(duì)Co3O4-CeO2催化劑的催化性能具有較大的影響,其中多元醇法制備的催化劑能促進(jìn)Co3O4和CeO2的相互作用,該催化劑還原溫度較低、CO脫附面積較大,

2、在140℃溫度下,CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90％以上。由于不同的干燥方法其干燥原理不同,對(duì)催化劑的表面性能和粒子的二次分布有著明顯的影響。微波干燥法能夠在干燥過程中內(nèi)外同步加熱,促進(jìn)了粒子的分散,增大了比表面積。水熱法中添加不同表面活性劑對(duì)鈷鈰催化劑的制備有較大影響,添加表面活性劑聚乙烯醇(PVA)增大了催化劑的比表面積,提高了活性。在檸檬酸絡(luò)合物法中添加模板劑能夠提高鈷鈰催化劑的活性,添加了模板劑聚乙二醇(PEG)制備的催化劑樣品降低了催化劑

3、的還原溫度和脫附峰溫,使CO的完全轉(zhuǎn)化溫度較未添加樣品降低了約50℃。
　　 在探討制備方法對(duì)Co3O4-CeO2復(fù)合氧化物催化性能影響的基礎(chǔ)上,用多元醇法制備了Ce0.7M0.3CoOx(M=Zr、La、Ni、Sr、Y、Nd)系列復(fù)合氧化物催化劑,并用XRD、TPR、TPD、BET等對(duì)催化劑的晶相結(jié)構(gòu)、還原性能、吸附性能及比表面積等進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,摻雜不同的氧化物對(duì)Co3O4-CeO2復(fù)合氧化物的催化性能具有較大的影響,

4、摻雜的氧化物(SrO、NiO、Y2O3、La2O3、Nd2O3、ZrO2)與Co3O4-CeO2之間發(fā)生相互作用,使催化劑的還原性能、吸附性能和比表面積有較大的改變。摻雜NiO、Y2O3、La2O3、Nd2O3等復(fù)合氧化物均能提高其催化活性,但提高的程度不如SrO,摻雜ZrO2的樣品其活性有所降低。其中摻雜SrO制備的催化劑具有較小的Co3O4粒徑和較大的比表面積,可促進(jìn)CeO2的還原和CO的吸附,CO低溫氧化活性較高,在120℃溫度下

5、,CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到100％。隨著SrO摻雜量的變化,各個(gè)催化劑樣品的比表面積、還原性能和吸附性能均有所變化。在摻雜量為0.3的Sr-Ce-Co-0.3樣品時(shí),比表面積較大,還原峰和脫附峰峰溫較低,活性較佳。
　　 在負(fù)載型鈷鈰催化劑的CO氧化反應(yīng)中,載體對(duì)催化劑的活性有著較大的影響。Al2O3、SiO2、Ca-A三種載體負(fù)載Co3O4和CeO2制備成負(fù)載型Co-Ce催化劑。負(fù)載型的催化劑比表面積較高,但還原性能和吸附性能較未負(fù)載