不同载体对甲醇分解钯催化剂性能的影响

《不同载体对甲醇分解钯催化剂性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据第39卷20lO年第3期3月稀有金属材料与工程RAREMETALMATERIAI，SANDENGD呵EER皿呵G、，01．39．No．3March2010不同载体对甲醇分解钯催化剂性能的影响赵明，王海容，蔡黎，朱艺，龚茂初，陈耀强(四川大学，四川成都610064)摘要：用浸渍法制备了Pd咖-A1203和Pd／ceo．65Zro．35022种甲醇分解催化剂。采用XItD，NH3．TPD(NH3一Temperatllre—ProgrammedDesorption)。XPS及H2-TPR(H2一Temperatllre—Programmed-Redutio

2、n)等手段对2种催化剂的结构和性能进行表征，并考察了催化剂上甲醇低温分解的活性。结果表明，Pd／Ceo．65zro．3502催化剂具有较弱的表面酸性及良好的低温还原性能；XPS结果表明2种催化剂中的Pd均以氧化态形式存在，并且Pd在Ce0郧zr03sOz固溶体上呈高度分散状态，Pd与Ce间具有较强的相互作用。结合活性考察可知，Pd+的存在有利于甲醇的分解。Pd／Ceo躬zr0．3502催化剂具有高的催化活性，220℃时甲醇转化率接近loo％。关键词：y．A1203；Ceo．65zr0．．3502；Pd催化剂；甲醇分解中图法分类号：TG146．3+6文献标识码

3、：A文章编号：l002一185x(2010)03．0519—04甲醇直接分解成氢气和一氧化碳可以用作汽车和气体涡轮机的燃料，同时也为化工厂、制药厂、材料加工厂等提供一个简便而经济的一氧化碳及氢气来源【l，21。甲醇在线改质为富氢气体，不仅可以提高燃料的热值，而且可以减少污染，同时实现节能和环境友好两种功能。甲醇分解是吸热反应，利用汽车尾气的废热为分解提供热量，能够增加燃料的热值，提高其利用率。以甲醇分解气作为燃料的内燃机可以在空气过量的情况下工作(即贫油燃烧)，从而使燃烧效率进一步提高。事实证明：甲醇分解气的效率比未分解的甲醇高34％，比汽油高60％，而且贫

4、油燃烧时燃烧更充分，可以降低一氧化碳和烃类的排放，同时甲醇分解燃烧温度较低，故氮氧化物的浓度较低。经验证明：氮氧化物的排放量降低了1个数量级【3】。在过去10年里，有关甲醇分解催化剂的研究取得了一定的进展，但是催化剂的活性尤其是低温活性和稳定性是目前急待解决的两大难题。贵金属催化剂特别是钯催化剂具有较高的选择性和低温活性，因而具有广泛的应用前景，但其活性常常受载体材料性质的影响【31。YroshikazuUsami【4】等人研究不同氧化物负载钯催化剂对甲醇分解性能的影响。最近的研究表明，Ce02基稀土金属氧化物担载贵金属(Pd和Pt等)催化剂对甲醇分解表现出

5、较高的低温活性【5】，杨成等曾用Ce02和La203涂层将y—A1203改性为复合载体，担载Pd制备成一种性能较好的甲醇分解催化剂【6，7】。本实验分别选用)，一A1203和Cco．65Zrol3502为载体制备单钯催化剂，并对催化剂的性能进行了研究。1实验Ceo．65Zro．3502制备：将ZroC03(化学纯)加硝酸溶解后与Ce(N03)3·6H20(化学纯)按一定化学计量配制成混合溶液，在搅拌下将上述溶液与氨水．碳酸铵溶液并流滴入反应器中进行，pH控制在8．5左右，所得沉淀物经过滤、洗涤后，滤饼于100℃烘干，600℃焙烧5h后得新鲜Ceo．65Zro

6、．3502复合氧化物。y．A1203的制备方法同上。分别以】，一A1203和Ceo．65Zro．3502为载体，按2％Pd(质量分数，下同)的计量分别用PdCl2溶液浸渍，烘干后经500℃焙烧4h制得不同载体的Pd催化剂粉末，将催化剂粉末制成浆液涂覆在金属基体上(直径6mm，长24mm的圆柱型堇青石基体)，贵金属的负载量均为1．8g／L，烘干后于500℃空气中焙烧2h得到新鲜催化剂：Pd／)，一A1203和Pd／Ceo．65Zr0．3502，分别标记为PA和PCZ。催化剂的物相在日本理学D／maX一蛤型X射线衍射仪上进行，CuK仅似=O．1542衄)特征射线

7、照射，操作电压40kV，电流40mA。NH3一TPD实验在程序升温脱附装置中进行，将80mg样品装入石英管，在流速为20mL／min的氩气吹扫下加热升温至500℃吹扫收稿日期：2009．05-03基金项目：国家“863”计划项目(2006从062347)作者简介：赵明，女，1971年生，博士生，讲师，四川大学化学学院，四川成都610064，电话：028．8541845l，Bmail：nic7501@scu．edu．饥万方数据·520·稀有金属材料与工程第39卷lh后降温至室温，吸附NH3气饱和，再切换成氩气吹扫1．5h，随后以10℃／min的速率升温至100

8、0℃，用热导检测器(TcD)检测脱附信号。H2程序升