钾、钴改性CeO2-ZrO2/SiC催化碳烟燃烧性能研究
2016-04-12邬红龙
邬红龙,郭 军,张 旺,陈 卓
(1.贵州师范大学化学与材料科学学院,贵阳 550001;2.贵州省功能材料化学重点实验室)
钾、钴改性CeO2-ZrO2/SiC催化碳烟燃烧性能研究
邬红龙1,2,郭 军1,2,张 旺1,2,陈 卓1,2
(1.贵州师范大学化学与材料科学学院,贵阳 550001;2.贵州省功能材料化学重点实验室)
分别用钾盐以及Co3O4对铈锆复合氧化物进行单掺杂和复合掺杂,制得一系列钾、钴改性CeO2-ZrO2催化剂,采用溶胶凝胶浸渍法将所制催化剂负载于SiC上,并用氮气吸附-脱附(BET)、X射线粉末衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H2-TPR)和程序升温氧化反应(TPO)等方法考察了钾、钴离子对催化剂结构和催化活性的影响。结果表明:采用钴修饰铈锆复合氧化物催化剂后能够明显提高其表面氧的活性,从而提高催化剂的催化能力;当催化剂中存在钾物种时,主要通过改善碳烟与催化剂的接触状况而有效促进碳烟的燃烧;与未负载催化剂相比,负载后各催化剂催化碳烟燃烧能力都出现不同程度的降低;各负载型催化剂的催化活性由大到小的顺序为K-Co-Ce-ZrSiC>K-Ce-ZrSiC>Co-Ce-ZrSiC>Ce-ZrSiC>Co-ZrSiC;K-Co-Ce-ZrSiC催化体系在经过5次循环使用后仍具有较高的催化碳烟燃烧能力,显示出较好的稳定性。
铈锆复合氧化物 SiC 碳烟燃烧 催化性能
近年来,柴油发动机因具有燃油热效率高、功率大等优点而得以广泛使用,然而,其排放的大量碳烟对环境以及人类身体健康产生严重危害。因此,有效降低柴油机尾气中碳烟含量势在必行[1-2]。新型SiC颗粒物捕集器具有较高的机械性能,广泛用于捕集柴油车尾气中的碳烟[3],通过负载在SiC上的催化剂将捕集的碳烟颗粒物进行催化燃烧,可有效去除柴油车尾气中的碳烟。……p>
