钙钛矿全取代贵金属pt的负载型nsr催化剂研究

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1、摘要传统的NSR催化剂都是用贵金属做为氧化还原活性组分，但是贵金属具有资源紧缺，价格昂贵，高温下易烧结等缺点。过渡金属氧化物具有较好的氧化还原性能，并且价格比贵金属低100倍以上，被广泛地应用于许多氧化还原反应，如燃烧反应。本文创新性地用钙钛矿全取代NSR催化剂中的贵金属Pt，克服了钙钛矿难负载，比表面积小的缺点，成功制得了以负载型钙钛矿为氧化还原活性组分的系列NSR催化剂，考察了它们对NOx储存、抗硫及再生等性能，并与贵金属NSR催化剂做了对比。首先采用共沉淀法制备了较为稳定的载体ZrTi04，然后采用原位负载的方法在载体上负载Lal．xSrxC003，在700oC煅烧后再浸渍K2C

2、03，最后制得催化剂Lal．xSrxC003／量汜rTi04，采用连续浸渍法制得催化剂Pt依／zrTi04。XRD和EXAFS表征结果表明，在载体上成功制得了负载型钙钛矿，BET和SEM表征结果表明，负载后的钙钛矿具有较大的比表面积和较好的分散性。相对贵金属，LaC003具有氧化还原性能较强，资源丰富，耐热稳定性强等优点。NOx储存实验表明，钙钛矿型NsR催化剂较贵金属NSR催化剂具有更高的NO转化率，由于钙钛矿的负载量比较大，分散较好，使催化剂表面存在更多的NOx吸附与氧化活性中心，同时使钙钛矿和储存组分之间有更高的接触效率，促进NOx的溢流效应，从而大大提高催化剂的储存量。在300

3、oC时催化剂具有最佳的储存性能。原位红外结果表明，钙钛矿型催化剂的储存主要以亚硝酸盐路径为主，而贵金属催化剂中以硝酸盐路径为主。硫化和再生实验结果表明，硫化能导致钙钛矿结构的破坏，结合XPS和H2．TPR结果，可以判断钙钛矿型催化剂硫化后主要生成了La2(S04)3和CoO等物质，在还原过程中硫较难脱除，而贵金属催化剂的再生性能较好，结构比较稳定，但是n容易变成氧化态或者硫化态，氧化性能较难恢复。为了提高钙钛矿型催化剂的稳定性和储存性能，合成了Cel．xZrx02载体负载的钙钛矿。XRD和xPs结果表明，钙钛矿在载体上具有完整的晶形，BET测试结果显示Ceo．8zr0．202具有较大的

4、比表面积，钙钛矿在Ceo．8Zro．202上的分散性最好。Nox储存性能测试结果表明，Ceo．8Zr0-202负载的系列NSR催化剂较Zr，ri04负载的NSR催化剂储存性能更强，可能与Cel．xZrx02具有储氧性能，能够提供活性氧物种有关，并且该系列催化剂的抗硫和再生性能较以ZrTi04为载体负载的NSR更好。关键词：钙钛矿，取代，Nox储存，抗硫，载体，机理ABSTRACTIntraditionalNSRcatalystsnoblemetalsareonenusedastheoxidatiVeandreductivecomponent．However，theresourcesof

5、nobIemetalsareVe巧limited，andtheirpricesareaIsoVe巧hi曲．So，replacementofnoblemetalsbybaSeoxidesisVe巧necessa巧．ImproVedpropertiesofmixedoxidesagainstsimpleonesarewellknown，especiallyintheenViroflIllentalprotection6eld．AmongthemixedoxidesperoVskitesplay觚import锄trolefor如ndamental咖dies，becausetheirlowco

6、st，h噜hthe瑚al跏dmechanicalstability，greatdiVersi坝锄dexcellentredoxproperty．HoweVer，theirapplicabilit)，waslimitedbecauseoftheirlowersurfaceareaandincreasedtendencytosinter．oneofthesolutionstosolVetheproblemistodispersethemonasupportwithla玛esurfaceareaandhighthemalstablit)，．InordertoaVoidthereactiono

7、fprecurSorsaltwiththesupporttofo彻0therstablecompounds，粕加s豇z，preparationmethodwasusedtosupporttheperoVskiteLal．xSrxC003onthesupportZr，ri04．111esupportZm04waspreparedbyco—precipitationmethod．SupponedLaC003peroVskitewith20wt％lo