CuO-Ce1-xMxO2-δ(M=Cu,Cr)催化劑用于富氫氣氛中CO優(yōu)先氧化的研究.pdf

1、本文首先采用共沉淀法和沉積沉淀法制備了一系列非化學(xué)計(jì)量的Ce1-xCuxO2-?固溶體載體及其負(fù)載的CuO/Ce1-xCuxO2-?(x=0,0.005,0.022,0.043)催化劑，并考察了它們在富氫氣氛中對CO的優(yōu)先氧化（CO PROX）性能。運(yùn)用BET，XRD，LRS，TEM，HRTEM，H2-TPR，O2-TPO，N2O化學(xué)吸附以及in-situ DRIFTS等技術(shù)對催化劑進(jìn)行了表征。XRD，LRS和H2-TPR結(jié)果一致證明，

2、少量的Cu2+離子可以摻進(jìn)CeO2晶格，形成非化學(xué)計(jì)量的Ce1-xCuxO2-?固溶體，該固溶體比純 CeO2表現(xiàn)出了更好的氧化還原性能。與CuO/CeO2催化劑相比, Ce1-xCuxO2-?固溶體負(fù)載的CuO/Ce1-xCuxO2-?催化劑也表現(xiàn)出更為優(yōu)異的CO PROX性能，其中總銅含量為15％的CuO/Ce0.978Cu0.022O2-?催化劑表現(xiàn)出了最好的CO PROX催化性能，顯示出了最低的起始CO完全轉(zhuǎn)化溫度(115℃)，

3、且在該溫度下 O2至 CO2的選擇性可高達(dá)100%。表征結(jié)果表明，更多氧空穴的出現(xiàn)，更好的氧化還原能力以及較強(qiáng)的CO化學(xué)吸附能力是該催化劑活性高的主要原因。In-situ DRIFTS結(jié)果表明，Cu+是CO氧化反應(yīng)的主要活性位，而Cu0則更利于H2的活化和氧化。對最優(yōu)催化劑 CuO/Ce0.978Cu0.022O2-?進(jìn)行了抗 H2O和CO2性能測試，結(jié)果表明，H2O和CO2的添加對CuO/Ce0.978Cu0.022O2-?催化劑產(chǎn)生

4、明顯的負(fù)效應(yīng)，不僅CO完全轉(zhuǎn)化起始溫度升高，而且CO完全轉(zhuǎn)化溫度窗口變窄，但這種負(fù)效應(yīng)是可逆的，即去除反應(yīng)氣中的H2O和CO2，催化劑的活性可基本恢復(fù)。
　　本文還考察了Cr的摻雜對CuO/Ce1-xCrxO2-?催化劑（x=0，0.013，0.026，0.077，0.124）用于CO PROX性能的影響，運(yùn)用BET，XRD，LRS，H2-TPR和O2-TPD等技術(shù)對催化劑進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，當(dāng)Cr/(Ce+Cr)=0.026時