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《lacecumn_al_2o_3纳米稀土催化剂的制备及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第32卷第6期北京化工大学学报Vol.32,No.62005年JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGY2005LaCeCuMn/Al2O3纳米稀土催化剂的制备及性能研究*李玉静张鹏远陈建峰(北京化工大学教育部超重力工程研究中心,北京100029)摘要:以纳米纤维状Al2O3为载体,采用工艺路线简单的浸渍法制备了LaxCe1-xCuMn纳米稀土催化剂,并应用微反活性评价装置测试了对CO和C3H8的氧化活性。利用XRD,TEM,BET等手段,分析了
2、产品的结构和粒子形貌。实验结果表明,催化剂活性组分在载体上分散比较均匀,平均粒径在15~20nm之间,为纳米级催化剂。La物质的量为04mol、活性组分质量分数为1504%时,制得了较为纯净的钙钛矿催化剂,CO和C3H8氧化反应中起燃温度分别可以达到161,186,且二者的最终转化率均在99%以上。关键词:钙钛矿型催化剂;纳米;CO和C3H8的氧化中图分类号:TQ133360年代以来,由汽车排气造成的空气污染已引的结构、分散性能以及在汽车尾气净化中对CO,起世界各国的重视。目前,汽车尾气催化净化器上
3、C3H8的氧化性能,为进一步拓展纳米纤维状所用的是以Pt,Pd和Rh为活性成分的催化剂,但Al2O3的应用,开发经济实用的汽车尾气净化催化[13]贵金属资源有限,价格昂贵。不含贵金属的剂奠定基础。ABO3型钙钛矿复合氧化物催化剂,由于结构稳定,组成明确,具有良好的氧化还原特性和耐高温性能,1实验部分[45]一直受到人们的重视。同时,纳米催化剂具有11试剂大比表面积和高表面活性,因此,结合纳米材料和纳米纤维状Al2O3,自制,具体制备方法及性ABO3型钙钛矿复合氧化物催化剂的特性,开发成能参照文
4、献[9]。硝酸铜、硝酸锰,分析纯,北京益利本低廉、催化效果好的纳米钙钛矿催化剂引起人们精细化学品有限公司。硝酸铈,分析纯,山东淄博兆[6]广泛关注。韩巧凤等研究了纳米钙钛矿LaMnO3亿实业有限公司。硝酸镧,天津市津科精细化工研催化剂的汽车尾气净化作用,发现纳米晶活性组分究所。[7]的催化效率比溶液浸渍法制得的催化剂好;卢艳12催化剂制备等用溶胶凝胶法制备了纳米La08Sr02Co08Mn02O3将等体积的纳米纤维状Al2O3粉体,浸渍在催化剂,结果表明该催化剂具有很好的催化氧化活阳离子摩尔比为
5、n(La)n(Ce)n(Cu)n(Mn)=性。但是,纳米复合氧化物催化剂仍然存在着制备x(1-x)0406的混合溶液中,然后用超声波[8]成本较高、易烧结等缺点。本文在前人研究的基分散05h,形成乳状液后在100下干燥3h,最后础上,采用制备成本低、性能良好的纳米纤维状在800高温下焙烧2h,制得一系列不同活性组分Al2O3为载体,以制备路线简单的浸渍法制取了La质量分数的催化剂样品。样品组成(实验值)见CeCuMn系钙钛矿型纳米催化剂,并考察了催化剂表1。表1样品组成收稿日期:2005
6、0119Table1Compositionofthesamples基金项目:国家863计划(2002AA302605)第一作者:女,1978年生,硕士生样品编号Cat2Cbt1Cbt2Cbt3Cct2Cdt2*通讯联系人La的物质的量n(La)/mol020404040608Email:lyj0409@163.com活性组分质量分数/%1504911504166715041504∀28∀北京化工大学学报2005年13催化剂表征2结果与讨论采用
7、日本Rigaku公司D/max2500VB2+/PC型X射线衍射仪测定试样的晶相结构,以确定21ABO3物相的确定ABO3的形成。CuKa射线,电压40kV,电流200图2为不同x样品的XRD谱图。由图2可以mA;采用日本HITACHI公司H800型电子显微镜看出,x=04mol(Cbt2)时,催化剂XRD谱图中出观察颗粒形貌、粒径大小以及活性组分在载体上的现了完整的ABO3的特征衍射峰(图中标*的峰),分散情况;采用美国MICROMERITICS公司的AS说明此条件下制得了较为纯净的钙钛矿结构的催化
8、AP2010M比表面分析仪测试催化剂的比表面积剂,另外活性氧化铝的特征峰明显减弱,说明活性组(BET)和孔结构参数,用液氮法测量吸附量。分已经负载在载体上,覆盖的也比较完全;x=0614活性评价mol(Cct2)及02mol(Cat2)有Cu4O3衍射峰出现,反应装置如图1所示。采用常压微反活性评价并伴有Mn2O3的衍射峰;x=08mol(Cdt2)时无装置,以内径为6mm
