论文部分内容阅读
采用水热法,在不添加任何表面活性剂条件下制备了CeO<,2>单壁/多壁空心球。进行了制备条件单因素实验,确定了较佳的制备条件为:反应温度230℃,反应时间6-10 h,原料配比(尿素:Ce(NO<,3>)<,3>.6H<,2>O)3:1-6:1。对产物进行了X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征,对产物的光学性质和催化性质进行了研究,并对单壁/多壁CeO<,2>空心球的形成机理进行了探讨。结果表明:所制备的CeO<,2>单壁/多壁空心球是由平均粒径为70 nm的CeO<,2>纳米颗粒自组装形成,所制备样品为立方相CeO<,2>。在CeO<,2>单壁/多壁空心球的形成过程中,尿素起了重要的作用。由尿素所产生的NH<,3>气泡在整个水热制备过程中起到了非常重要的软模板的作用,从而使得到的CeO<,2>产物具有单壁/多壁空心球的特殊结构。所制备的CeO<,2>单壁/多壁空心球样品在紫外—可见反射光谱中吸收边位置产生了红移,并且红移的程度随着CeO<,2>单壁/多壁空心球的产率的增加而增加,减少而减少。所制备的CeO<,2>单壁/多壁空心球样品对CO催化氧化的催化活性比CeO<,2>块体材料和CeO<,2>纳米晶的催化活性要高得多,在230℃条件下即能将CO完全转化,比CeO<,2>块体材料对CO的完全转化温度和CeO<,2>纳米晶的对CO的T<,50%>(CO转化50%时寸的温度)分别降低了270℃和205℃。
采用共沉淀法制备了铜铁、铜钴复合氧化物催化剂。对铜铁、铜钴复合氧化物进行了制备条件实验,确定了较佳的制备条件分别为:铜铁复合氧化物催化剂的较佳制备条件为:原料配比(Cu:Fe)1:2,pH值8.8-9.0,不陈化,烘烤温度110℃,煅烧温度300℃,煅烧时间5 h。铜钴复合氧化物催化剂(对CO催化氧化)的较佳制备条件为:原料配比(Cu:Co)1:5,碱液添加量12 mL,陈化6 h,烘烤温度90℃,煅烧温度200℃,煅烧时间3 h。铜钴复合氧化物催化剂(对NO催化还原)的较佳制备条件为:原料配比(Cu:Co)1:5,碱液添加量15 mL,陈化时间3 h,煅烧温度200℃,煅烧时间3 h。对产物进行了XRD、TEM、XPS、TG-DTA、BET等表征,并对所制备催化剂对CO、NO的催化活性及其影响因素进行了评价和研究。详细研究了反应物摩尔比、煅烧温度、煅烧时间、陈化时间、溶液pH值等因素对产物催化活性的影响。并从催化剂的结构、比表面积、粒径、表面活性位点等方面对催化剂的催化活性的影响因素进行了研究和解释。结果表明:所制备的铜铁、铜钴复合氧化物催化剂在低温条件下对CO催化氧化都具有较高的催化活性,对CO的完全转化温度分别为100℃和80℃,并且热稳定性良好,其中铜钴复合氧化物催化剂在低温条件下对NO催化还原也具有较高的催化活性,在90℃下可以将NO完全转化,并且稳定性较高。