碳納米管負載Cu-Co-Ce復(fù)合氧化物的富氫氣氛中CO催化消除反應(yīng)研究.pdf

1、直接利用氫能的氫氣質(zhì)子交換膜燃料電池由于能量轉(zhuǎn)換效率高和環(huán)境友好等諸多顯著優(yōu)點引起人們極大的研究興趣，而制氫技術(shù)是未來氫能經(jīng)濟和燃料電池推廣使用的關(guān)鍵技術(shù)。目前工業(yè)上通過碳氫燃料處理過程制氫，主要包括重整和水汽變換反應(yīng)，所制得的氫氣還含有一定濃度的一氧化碳。一氧化碳會使燃料電池的鉑電極中毒而導(dǎo)致電池?zé)o法正常工作，所以必須設(shè)法除去CO，使其含量降至100ppm以下。除了低溫分離、變壓吸附和選擇擴散等物理方法，利用催化方法實現(xiàn)富氫氣氛中CO

2、選擇消除主要包括CO優(yōu)先氧化和CO選擇甲烷化。Cu-Ce混合氧化物催化劑體系由于其低成本和對CO優(yōu)先氧化反應(yīng)高選擇性而受到關(guān)注。研究人員進行許多努力以提高CuO-CeO2催化劑的性能，包括發(fā)展多種制備方法、摻雜其他金屬和使用不同載體負載等。
　　本文采用超聲處理輔助浸漬法制備了多壁碳納米管負載的CuO-Co3O4、CeO2-Co3O4、Co3O4-CuO-CeO2等復(fù)合氧化物催化劑，利用X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、氫

3、氣程序升溫還原(H2-TPR)、X射線光電子能譜(XPS)和Raman光譜等分析表征了催化劑的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，并詳細考察了催化劑在富氫氣氛中CO催化消除反應(yīng)活性。
　　對于CuO-Co3O4體系，催化劑的結(jié)構(gòu)性質(zhì)表明在Cu和Co氧化物以及金屬氧化物與碳納米管載體之間存在強相互作用。與單一Cu或Co催化劑相比，Cu-Co復(fù)合氧化物催化劑表現(xiàn)出獨特的反應(yīng)特性，特別是在較高反應(yīng)溫度下可同時結(jié)合CO優(yōu)先氧化和CO甲烷化的反應(yīng)途徑來實現(xiàn)高效CO消