复合氧化物负载催化剂及其NOCO反应性能研究

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2、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解迸、江盘鲎有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和

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4、氢化合物HC三大类。为了减少这些物质对环境的污染，各国竟相制订并实施了非常严格的汽车尾气排放标准。控制汽车尾气排放污染也因此成为各国研究的重要课题，目前控制汽车尾气排放污染的方法和手段已有多种，其中采用催化剂技术进行汽车尾气后处理是减少汽车尾气排放污染的主要措簏。其原理是通过净化器中催化剂的催化作用，使汽车尾气中的主要污染物CO、NO。和HC转化为无害的C02、H20和N2后再排出。目前已实现商业化的汽车尾气净化催化剂主要为贵金属催化剂，贵金属催化剂对汽车尾气的三种主要污染物都有较好的催化活性，但

5、贵金属价格高昂，资源有限，减少贵金属用量已成为汽车尾气净化催化剂的发展趋势。开拓非贵金属催化剂体系是目前的主攻方向之一，但在非贵金属催化剂的催化活性及热稳定性都不如贵金属催化荆的情况下，在目前阶段还难以完全取代贵金属催化剂。为了降低催化剂的成本，可行的办法是减少配方中贵金属含量，用非贵金属部分取代贵金属。但目前这方面的研究还很少。稀土元素Ce02是汽车尾气三效催化剂不可缺少的助剂，Ce02晶格中的部分铈原子被其它阳离子取代后，导致Ce02的晶格畸变和缺陷，增强它的Redox性能和提高催化剂的低温活

6、性，例如ce。zr复合氧化物比Ce02具有更高的热稳定性、氧化一还原性能和催化剂性能。直接以ce．zr复合氧化物作为载体，进行以贵金属活性组分、非贵金属活性组分和双活性组分的对比研究，具有潜在的理论意义和应用前景，目前还未有报道。本工作选择NO—CO，CO．02和CI-h．02反应为模型反应，考察了PdO／CexZrl-x02(x-0～1)催化剂的催化活性，并运用多种实验技术(如TPR、XRD)对催化剂进行了初步表征，从中筛选出催化活性最好的ce。ZrI一。02(x=O～1)复合氧化物；考察了Pd

7、O／CeosZro202和CuO／Ceo8Zro202催化剂的NO．CO反应活性，利用XRD、H2一TPR、CO．TPR和TPD对催化剂的物相组成及Redox性能进行了表征，初步查明了NO—CO反应的活性位和反应机理；合成了PdO—CuO／Ceo8Zro202II瓤：浙江人学博士学位论文戏纽分催化剂，研究了该催化剂的物相组成及Redox性能，考察了制备方法对催化刘活性的影响，并与PdO／Ceo8Zr0．202和CuO／CeosZr0202催化剂进行了比较研究。以上研究为了鳃PdO、CuO和Ceo8

8、Zr0202共助催化作用的本质和开发汽车尾气净化的新催化体系提供了实验依据和理论依据。本研究的主要结果如下：1．PdO／Ce；Zrl．x02催化剂的三效催化性能和Redox性能XRD结果显示不同Ce／Zr比的ce。zrl．。02(x=0--,1．0)复合氧化物有着不同的晶相结构。当x=0-0．2时，复合氧化物只有Zr02的单斜相结构，含少量的四方相；当x=0．3和0．4时，复合氧化物为立方和四方两相共存结构；当x>／0．5时，CexZrI．x02复合氧化物只有Ce02的立方晶相，没有出现Zr02晶

9、相。Ce。Zr,．x02复合氧化物的H2．TPR图谱显示，Ce，Zrl。02复合氧化物中的Ce4+较单一的Ce02易还原。不同的Ce／Zr比对PdO／CexZrl．x02催化剂的催化活性影响很大。PdO／Ceo8Zro202催化剂的NO还原活性与CO氧化活性最高，而PdO／Ceo．5Zros02催化剂的CH4氧化活性最高。PdO／CexZrI-x02催化剂的H2·TPR图谱显示，添加PdO活性组分以后，ce。zrl．。02载体的低温还原峰温度降低。同时，催化剂的NO还原活性与CO氧