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挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)在大气污染中扮演着重要的角色,对环境空气质量及人体健康极具威胁性。催化氧化技术因其高效低耗能、无二次污染等特点被认为是最具前景的VOCs治理技术之一,其核心在于研发具有高活性的催化剂。稀土金属氧化物CeO2因其优异的氧储存和释放能力以及高氧空位浓度在VOCs催化领域得到广泛应用。CeO2催化剂的形貌调控对其催化活性具有显著影响,当CeO2作为活性载体时,与贵金属结合能够提供更多的活性位点和表面氧空位,表现出优异的低温催化活性。因此,本文以铈基催化剂催化氧化乙酸乙酯为研究体系,靶向合成了不同形貌的CeO2催化剂,并构建了贵金属负载型铈基催化剂,研究了CeO2形貌与催化活性之间的构-效关系,金属-载体间相互作用以及双金属负载对乙酸乙酯催化活性的影响。主要内容与结论如下:(1)不同形貌CeO2催化剂的靶向制备及其催化氧化乙酸乙酯的构-效关系研究。采用水热法,调控沉淀剂、碱溶液浓度、水热反应温度和时间等条件,控制CeO2形貌的构建,靶向制备了纳米立方块(NC)、纺锤体(SP)和纳米微球(NS)状的CeO2催化剂,测试了不同形貌结构CeO2催化剂催化氧化乙酸乙酯的性能,分析了 CeO2催化剂与乙酸乙酯催化活性的构-效关系。结果表明,不同形貌的CeO2催化氧化乙酸乙酯活性顺序为:CeO2-NS>CeO2-SP>CeO2-NC,对应的 T90 分别为 187、196和 229℃,微球状的CeO2-NS在催化氧化乙酸乙酯方面更具形貌效应。(2)Pd/CeO2催化剂制备及其催化氧化乙酸乙酯的金属-载体间相互作用研究。通过引入Pd纳米颗粒,构建了以CeO2为活性载体的Pd/CeO2体系,并进行了乙酸乙酯催化氧化性能测试,分析贵金属Pd与不同形貌CeO2载体之间的相互作用。结果表明,Pd的引入改善了 Pd/CeO2催化剂表面的微环境,金属-载体间的相互作用促进了低温催化活性提升。各Pd/CeO2催化剂的乙酸乙酯催化活性遵循Pd/CeO2-SP>Pd/CeO2-NS>Pd/CeO2-NC的顺序,对应的T90分别为180、186和209℃。Pd与纺锤体状的CeO2-SP在催化氧化乙酸乙酯方面表现出强金属-载体相互作用和良好的低温催化活性。(3)双金属Pd-Au/CeO2-SP催化剂制备及其催化氧化乙酸乙酯的效应研究。尝试将Au引入,与Pd一起构建不同Pd:Au配比的纺锤状双金属Pd-Au/CeO2-SP催化剂,测试了催化剂样品的乙酸乙酯的催化氧化性能,分析了双金属-载体之间的相互作用。结果表明,双金属Pd和Au与CeO2-SP构建的Pd-Au/CeO2-SP催化剂对乙酸乙酯的催化活性优于CeO2-SP,但与单金属Pd/CeO2-SP催化剂相比不具优势,只有Pd:Au摩尔比为3:7的样品低温催化活性略有提升。