【摘 要】
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一氧化碳（CO）作为一种主要的大气污染物,大部分来源于化石燃料的不完全燃烧。目前催化氧化技术是治理CO污染最有效的手段,而商用的贵金属催化剂存在着价格高昂、易中毒和资源匮乏等缺点。开发高效低成本的非贵金属催化剂成为当前研究的热点之一。本课题组开发了用于CO催化氧化的Mn改性Ce O2纳米棒（Ce O2-NR）催化剂,通过X射线粉末衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、比表面积测试法（BET）、
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一氧化碳（CO）作为一种主要的大气污染物,大部分来源于化石燃料的不完全燃烧。目前催化氧化技术是治理CO污染最有效的手段,而商用的贵金属催化剂存在着价格高昂、易中毒和资源匮乏等缺点。开发高效低成本的非贵金属催化剂成为当前研究的热点之一。本课题组开发了用于CO催化氧化的Mn改性Ce O2纳米棒（Ce O2-NR）催化剂,通过X射线粉末衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、比表面积测试法（BET）、电感耦合等离子光谱（ICP）、X射线光电子能谱（XPS）等表征手段研究了催化剂的微观结构与催化剂活性之间的构效关系。采用水热法和浸渍法制备了x Mn/Ce-NR{n（Mn）/(n（Mn）+n（Ce）)}=x%,x=1,2,5,8,10)复合氧化物催化剂用于CO催化氧化。研究表明:Ce O2纳米棒选择性优先暴露{100}晶面,Mn的负载不会影响Ce O2纳米棒的形貌,BET结果表明它具有较大的比表面积和孔容;与纯Ce O2-NR相比,加入Mn以后催化剂的催化活性大幅提高,5Mn/Ce O2-NR催化剂{Mn:（Mn+Ce）=0.05}的CO氧化活性较好;5Mn/Ce O2-NR催化剂在175℃下的CO转化率超过95%。但是在水蒸汽存在条件下催化剂活性出现显著下降,其稳定性有待进一步提高。采用一步水热法制备了一系列锰元素掺杂的MnaCe1-aOx（a=0.01,0.02,0.05,0.08,0.10）纳米棒复合氧化物,并考察了其CO催化氧化性能。研究表明:Mn元素全部成功掺杂进入Ce O2晶格,MnaCe1-aOx催化剂的催化活性随Mn掺杂量的增加而提高;MnaCe1-aOx催化剂具有规则形貌,其选择性暴露面为{100}晶面;具有较高比表面积（102.2 m~2/g）和小晶粒尺寸（7.9 nm）的Mn0.05Ce0.95Ox纳米棒,其催化活性和水热稳定性均优于未掺杂的Ce O2纳米棒,在175℃条件下的CO转化率超过95%;水热处理后Mn0.05Ce0.95Ox催化剂对CO完全转化温度为175℃,达到100%转化时温度为185℃,且有较好的长时间稳定性。
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