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文檔簡介
1、隨著納米科學(xué)和催化科學(xué)的不斷發(fā)展,具有納米尺寸的金屬顆粒在催化過程中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能,大量研究證明,金屬顆粒在載體上的高度分散是發(fā)揮其高催化活性的重要前提。因此為了獲得高活性的負(fù)載型納米金屬催化劑,通常采用不同種類、形貌和尺寸的催化劑載體用于分散、穩(wěn)定金屬顆粒。催化劑載體的孔容、比表面積以及表面性質(zhì)等不僅對負(fù)載型催化劑的活性組分分散度有重要影響,同時(shí)也是決定催化劑活性、選擇性和壽命的重要因素。所以制備出具有一定形貌和孔結(jié)構(gòu)的載體仍是
2、當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。氧化鋁機(jī)械強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性好,是目前石油化工領(lǐng)域(如石油裂解、汽車尾氣凈化等)中常用的催化劑或催化劑載體。本文將在無模板劑的條件下嘗試水熱合成結(jié)構(gòu)可控的氧化鋁,具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下所示。
(1)首先采用硝酸鋁為鋁源,尿素為沉淀劑,通過調(diào)節(jié)反應(yīng)體系中二者的摩爾比和鋁離子濃度,在無模板劑的條件下經(jīng)水熱合成,得到白色產(chǎn)物。然后在700℃下焙燒2h,最終制備出長度約為5μm,直徑約為200nm形貌均一的棒
3、狀氧化鋁。以所得氧化鋁為載體,采用浸漬法制備負(fù)載型納米鉑催化劑,進(jìn)行CO催化氧化反應(yīng),CO在140℃時(shí)完全轉(zhuǎn)化(空速為50,000mL h-1 gcat-1),表明所制備的鉑催化劑具有優(yōu)異的催化性能。同時(shí)通過浸漬法制備出的PtSn/Al2O3丙烷脫氫催化劑,結(jié)果表明該催化劑具有較高的反應(yīng)活性和產(chǎn)物選擇性以及良好的抗燒結(jié)能力。根據(jù)以上研究發(fā)現(xiàn),該形貌氧化鋁有利鉑顆粒的負(fù)載與分散,能夠表現(xiàn)出較高的催化活性和穩(wěn)定性。
(2)提出了一
4、種通過刻蝕來制備高比表氧化鋁的方法。以上一章節(jié)合成的棒狀氧化鋁為原料,通過調(diào)節(jié)刻蝕溫度、刻蝕時(shí)間以及刻蝕劑種類等合成條件,合成出的氧化鋁比表面積在棒狀氧化鋁的基礎(chǔ)上有了較大的提高。以刻蝕后得到的氧化鋁為載體來制備Pt/Al2O3催化劑,并進(jìn)行CO氧化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)以刻蝕后的氧化鋁為載體制備出的催化劑活性提高,CO在130℃時(shí)完全轉(zhuǎn)化,在較低溫度下,刻蝕后的氧化鋁也表現(xiàn)出優(yōu)異的活性。表明在刻蝕后出現(xiàn)的絲瓜瓤狀氧化鋁的表面可能存在較多的缺陷位,
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