α-MnO2负载纳米Au催化剂低温催化氧化CO和苯的性能

2011-12-21霍飞飞闫立娜程水源康天放

物理化学学报 2011年12期

关键词：催化剂

叶青霍飞飞闫立娜王娟程水源康天放

(北京工业大学环境与能源工程学院,北京100124)

α-MnO2负载纳米Au催化剂低温催化氧化CO和苯的性能

叶青*霍飞飞闫立娜王娟程水源康天放

(北京工业大学环境与能源工程学院,北京100124)

以尿素为沉淀剂用沉积-沉淀法制备了α-MnO2负载Au催化剂xAu/α-MnO2(x=0-7(对应的Au负载量(质量分数)分别为0-7%)),使用X射线粉末衍射(XRD)、N2-吸附/脱附、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和H2-程序升温还原(H2-TPR)等技术对所制样品进行了表征,并测定其对CO和苯的催化氧化性能.XRD结果表明,负载Au对α-MnO2载体结构影响不大,随Au含量的增加,Au颗粒明显增大.N2-吸附/脱附和TEM结果表明,Au的加入对xAu/α-MnO2的比表面积、孔容和孔径等结构性能影响较小,表明Au分布在α-MnO2载体表面,未阻塞其孔道.XPS结果表明,随着Au负载量的增加,xAu/α-MnO2中的O2-/或O-)、Mn4+/Mn3+和Au3+/ Au0的摩尔比在增加,表明其晶格氧、Mn4+和Au3+的浓度在增加.由于贵金属的溢氢作用,Au明显促进xAu/ α-MnO2氧化还原能力,其中3Au/α-MnO2具有最高的氧化还原性.负载Au明显影响xAu/α-MnO2样品的催化活性,xAu/α-MnO2的催化性能与Au的分散性、氧化还原性能及表面氧物种的种类密切相关,其中3Au/α-MnO2显示出最佳活性,其催化氧化CO的T90=80°C,苯的T90=200°C.

α-MnO2负载Au催化剂;低温还原性;相互作用;CO氧化;苯催化燃烧