稀土復(fù)合氧化物汽車尾氣催化劑的制備與表征.pdf

1、為了研究稀土復(fù)合氧化物對汽車尾氣的催化效果和研究介孔氧化鋁為載體時對催化劑活性的影響，本論文制備了鈣鈦礦型催化劑LaCo1-2xMnxCuxO3和La0.8Ce0.2Co1-2xMnxCuxO3，以及傳統(tǒng)載體γ-Al2O3和新型載體介孔氧化鋁。本文用水解法制備γ-Al2O3，通過正交實(shí)驗(yàn)對合成條件進(jìn)行優(yōu)化，并使用硝酸鑭來提高γ-Al2O3的熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明制得的γ-Al2O3具有極高的比表面積(大于300m2/g)和較高的熱穩(wěn)定性。同

2、時根據(jù)介孔材料具有孔容存貯高和表面凝縮特性優(yōu)良，在催化領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景的特點(diǎn)，因此成為材料化學(xué)的研究熱點(diǎn)。本文采用水熱法合成介孔氧化鋁，研究了不同模板劑對合成的影響。結(jié)果表明用CTAB為模板劑制得的介孔氧化鋁有較完整的孔結(jié)構(gòu)，而且具有較大的比表面積。
　　鈣鈦礦型稀土氧化物由于其特殊的結(jié)構(gòu)特性，使它成為最有希望替代貴金屬三效催化劑的尾氣催化材料。通過在鈣鈦礦A、B位的摻雜，可以產(chǎn)生大量的陽離子空位和氧空位，因此成為尾氣催化材

3、料的研究熱點(diǎn)。本論文利用溶膠-凝膠法在LaCoO3的B位同時摻雜Mn、Cu兩種元素，制得在B位雙摻雜的LaCo1-2xMnxCuxO3和La0.8Ce0.2Co1-2xMnxCuxO3鈣鈦礦型催化劑。通過XRD、BET、DTA和催化性能測試等手段對這兩個系列的復(fù)合氧化物的合成、結(jié)構(gòu)及不同載體下的催化性能進(jìn)行了較為系統(tǒng)的探討和研究，并對LaCo1-2xMnxCuxO3的催化機(jī)理進(jìn)行了初步的研究。
　　研究表明合成的LaCo1-2xM

4、nxCuxO3(x=0.05,0.1,0.2)為單一鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，屬于三方晶系，空間群為mR3。晶格常數(shù)a和晶胞體積V隨著摻雜量x的增加而增加。對CO的催化氧化性能隨著摻雜量x的增加而降低。對C3H8的催化氧化性能在摻雜量為x=0.1時達(dá)到最佳。以介孔氧化鋁為載體的催化劑性能比以γ-Al2O3為載體的催化劑性能好。催化CO時使得氧空位減少，晶格膨脹，晶格常數(shù)a變大。催化C3H8使得氧空位增加，晶格收縮，晶格常數(shù)a變小。合成的La0.8Ce