制备方法对CuO-CeO2/ZrO2催化CO氧化性能的影响
2012-11-13杨志强毛东森杨超杰郭强胜卢冠忠
杨志强 毛东森 杨超杰 郭强胜 卢冠忠
(上海应用技术学院化学与环境工程学院应用催化研究所,上海 201418)
制备方法对CuO-CeO2/ZrO2催化CO氧化性能的影响
杨志强 毛东森*杨超杰 郭强胜 卢冠忠
(上海应用技术学院化学与环境工程学院应用催化研究所,上海 201418)
以ZrO2为载体、采用不同的浸渍次序制备了3种CuO-CeO2/ZrO2催化剂并在不同的温度(500,650和800℃)下进行焙烧,利用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR和CO-TPR)及CO程序升温脱附(CO-TPD)技术对所制备的催化剂进行了表征,并采用色谱流动法考察了其催化CO低温氧化反应性能。结果表明,当焙烧温度为650℃时,3种催化剂的CO催化氧化活性均最佳,且三者的催化活性大小顺序为:CuO/CeO2/ZrO2>CuO-CeO2/ZrO2>CeO2/CuO/ZrO2。结合催化剂的表征和活性测试结果,我们认为高分散的CuO是CO的吸附中心,有利于CO的低温氧化反应,而大颗粒的CuO几乎对CO没有吸附作用,不利于CO的低温氧化反应。在3种催化剂中,CuO/CeO2/ZrO2催化剂具有最佳的低温还原特性和最大的CO2脱附峰面积,相应地具有最佳的催化氧化活性。
浸渍法;CuO-CeO2/ZrO2;催化活性;CO氧化
CO的低温消除在许多方面都有重要的使用价值,如用于汽车尾气净化处理、燃料电池中微量CO的消除、CO中毒防护以及密闭系统中微量CO的脱除等。因此,实现CO在较低温度下转化为CO2已经成为催化研究的热点问题之一[1-2]。由于贵金属催化剂存在价格昂贵且易发生硫中毒等的缺点,CuO/ CeO2催化剂受到国内外同行的广泛关注[1-4]。研究表明,CuO/CeO2催化剂的CO氧化活性远高于单一组分CuO或CeO2[5-6],这主要归因于CeO2能够提高CuO在其表面的分散性并对活性组分CuO起到一个“氧缓冲器”的作用。……
