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本文利用柠檬酸络合燃烧法制备一系列Mn/(Mn+Ce)原子比的MnOx-CeO2催化剂,并将其用于模拟碳烟的催化氧化。通过XRD、BET、Raman、H2-TPR、O2-TPD与XPS表征催化剂的结构和表面活性物种,并借助原位拉曼研究碳烟的催化剂氧化机理,另外,引入脉冲放电,探讨等离子体对MnOx-CeO2催化剂氧化碳烟的强化效应。结果表明,MnOx-CeO2复合氧化物中Mn进入CeO2的晶格结构形成固溶体,故复合氧化物的活性优于单一氧化物。MnOx-CeO2催化氧化碳烟的起燃温度在254.5℃至319.8℃之间,低于无催化剂的457.0℃,CeO2的349.5℃和MnOx的357.3℃。在MnOx(z)-CeO2中,拥有更多固溶体的催化剂对应更大的比表面积,更小的平均晶粒尺寸,更多的氧空位、高价态Mn4+和Ce4+,因而,氧化还原性能更好,催化活性更高。催化剂表面的Mn4+, Olatt和Ce4+能够参与碳烟的氧化,另外,大比表面积和更多氧空位有利于活性物种的迁移和转化,在碳烟的氧化过程中发挥重要作用。MnOx-CeO2氧化碳烟的过程遵循氧化还原机制,Mn4+在反应过程发挥重要作用。高价态Mn4+和Ce4+向低价态Mn3+、Mn2+和Ce3+转化过程中释放出活性氧物种参与碳烟的氧化,同时在催化剂表面上产生氧空位。体相中的晶格氧Olatt首先迁移至催化剂表面氧空位上,补充部分被消耗的活性氧物种,使得部分Mn4+和Ce4+物种得到恢复。而气相氧作为氧的储库,能够吸附到催化剂表面上,补充被消耗的活性氧,并且通过Osur的桥梁作用,实现O2OadsOsurOlatt的迁移转化。脉冲放电过程能够加速高价态Mn4+和Ce4+物种向低价态Mn2+、Mn3+和Ce3+物种转化,同时能够加速吸附氧Oads向表面Osur转化,因而促进了碳烟的催化氧化。