過渡金屬摻雜鈰基載體的性質(zhì)及其負(fù)載銅催化劑的CO還原NO性能研究.pdf

1、本文主要研究了過渡金屬陽離子摻雜鈰基復(fù)合氧化物及其負(fù)載銅基催化劑的制備、結(jié)構(gòu)表征、物化性質(zhì)、催化性能和熱穩(wěn)定性對(duì)CO還原NO反應(yīng)的影響，并且以上述探討為基礎(chǔ)，通過N2吸附-脫附(N2-physisorption)、X射線衍射(XRD)、激光拉曼光譜(LRS)、紫外可見漫反射(UV-vis DRS)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES)、X射線光電子能譜(XPS)、程序升溫還原和脫附(H2-TPR和O2-TPD)、原位紅外吸附(i

2、n situ DRIFTS)和NO+CO模型反應(yīng)等表征手段重點(diǎn)探究了催化劑的催化性能與組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系。
　　對(duì)于一系列Ce20M1Ox(M=Zr, Cr, Mn，F(xiàn)e，Co，Sn)復(fù)合氧化物，結(jié)果表明，將Mx+摻入到CeO2晶胞中增大了其比表面積和孔體積，變價(jià)金屬陽離子的促進(jìn)作用更加明顯，這很大程度上增加了其催化性能。就這點(diǎn)而言，這些變價(jià)金屬陽離子的摻雜導(dǎo)致Ce20M1Ox復(fù)合氧化物的氧空位、還原能力和化學(xué)吸附O2-物

3、種增加，而這些在該反應(yīng)中起到了重要作用。其中，Ce20Cr1Ox樣品表現(xiàn)出了最佳的催化性能，這主要由于其具有最佳的還原能力和較多的化學(xué)吸附O2-物種，并且其重要原因也許與氧空位和它相鄰的Ce3+和Cr3+之間良好的協(xié)同作用密切相關(guān)。
　　負(fù)載CuO后的Cu/Ce20M1Ox催化劑的催化性能與相應(yīng)載體相比都得到大幅度增加。對(duì)于新鮮催化劑，與Cu/CeZr和Cu/CeO2樣品相比，摻雜變價(jià)的Mx+更有利于增加樣品的氧空位、表面不飽和金

4、屬陽離子的含量和還原能力，其中Cu/CeMn和Cu/CeSn樣品表現(xiàn)出了較好的潛能;樣品老化后，Cr6+、Mn4+和Co3+摻雜后的樣品所體現(xiàn)出的上述物化性質(zhì)較差，但是Zr4+、Fe3+和Sn4+的摻雜與其他摻雜的金屬陽離子相比，體現(xiàn)了較好的熱穩(wěn)定性。無論是新鮮還是老化，Cu/CeSn樣品均表現(xiàn)出了最佳的催化性能和熱穩(wěn)定性，這與其結(jié)構(gòu)保留程度、氧空位、表面化學(xué)吸附氧含量、表面不飽和金屬陽離子含量和還原能力息息相關(guān)。
　　最后，為了