二氧化鈰納米管負(fù)載金催化一氧化碳氧化的研究.pdf

1、CeO2納米材料負(fù)載活性物質(zhì)能促進(jìn)Ce4+的還原，使氧空位增多；從而促進(jìn)活性氧物質(zhì)的活化與流動加強(qiáng)催化劑活性組分與 CeO2載體的相互作用。CeO2納米材料負(fù)載金屬或金屬氧化物制備的催化劑往往具有較好的催化活性，不同形貌的二氧化鈰表現(xiàn)出不同的催化效果，納米管由于其具有一些潛在的性能而受到追捧。金催化劑在催化CO氧化反應(yīng)中具有特別優(yōu)越的活性，所以本文選擇二氧化鈰納米管為載體負(fù)載金制備催化劑并研究其催化CO氧化性能，同時考察不同氣體處理、鐵

2、組分的加入對催化活性的影響。具體研究內(nèi)容如下：
　　1.以 Ce(OH)CO3為前驅(qū)體用水熱法制備二氧化鈰納米管，通過沉積沉淀法負(fù)載含量為1％、3%的金，為了進(jìn)行對比，選擇同樣方法制備以二氧化鈰納米立方體為載體的金催化劑。測試催化CO氧化的活性，對比發(fā)現(xiàn)二氧化鈰納米管作為載體催化效果比納米立方體好，通過BET，H2-TPR，XPS，TEM，SEM等表征分析發(fā)現(xiàn)由于納米管與納米立方體暴露的晶面不同，因此與金之間相互作用不同，Au/C

3、eO2-NT催化劑含有更多的氧化態(tài)的金與三價的鈰從而氧空位增多，使活性氧變多，流動性變快，大大提高氧與CO反應(yīng)的速度。
　　2.選擇未煅燒的催化劑 Au/CeO2-NT(3%)進(jìn)行不同氣體預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)氧氣處理后的催化劑相比于煅燒后的催化劑活性要好，這是因為氧氣處理催化劑后，使催化劑表面呈富氧狀態(tài)，載體表面的活性氧物質(zhì)增多，使氣態(tài)氧更易被活化，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。
　　3.選擇活性較差的催化劑 Au/CeO2-NT(1%)加入金

4、屬鐵進(jìn)行改性，制備出鐵組分含量分別為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%催化劑，發(fā)現(xiàn)鐵加入使活性有很大的提高，1%Au0.4%Fe/CeO2-NT催化劑活性最好，在80℃時將CO完全轉(zhuǎn)化。通過 XRD、BET、Raman、H2-TPR、ICP表征，發(fā)現(xiàn)主要是因為鐵的加入使催化劑的比表面積增大，活性成分分散度增大；可能生成的鐵與金的固溶體以及鐵與金之間、鐵與載體之間的作用都能使催化劑活性提高。
　　總的來說二氧化鈰納米管作為