论文部分内容阅读
随着社会经济的发展和科技的进步,一氧化碳和二氧化碳排放量逐年增加导致的环境污染问题已成为全球面临的一个严重问题,对人类健康和生活环境也产生了极大影响。在解决这个问题的方法中,催化转化被认为是最有效的方法所以得到了广泛的应用。在众多的催化材料中,介孔铈锆固溶体材料由于具有规整的孔道结构,比表面积大,热稳定好,较低的价格以及可以直接利用催化反应等特点引起了广泛的研究和关注。本文通过设计掺杂金属元素等策略,制备出催化性能优异,稳定较高的介孔铈锆固溶体催化剂,主要研究内容如下:1.采用挥发诱导自组装（EISA）策略成功地合成了一系列的介孔铈锆固溶体材料,并将其作为一氧化碳催化氧化催化剂的载体。并对这些Cu O基催化剂进行催化性能的评价。考察了不同Ce/Zr比例,不同Cu O负载量和不同煅烧温度等因素对催化剂低温催化活性的影响。结果表明,介孔铈锆固溶体催化剂的催化活性比无明显介孔结构的铈锆固溶体催化剂高得多,说明介孔催化剂在一氧化碳催化氧化上的优点。2.CuO基介孔铈锆固溶体催化剂具有成本低,催化活性好等优点,常被用于一氧化碳催化氧化反应。本研究以介孔Ce0.8Zr0.2O2为载体,设计制备了一系列金属氧化物（La2O3,Fe2O3,Pr O2,Sm2O3和Mn O2）掺杂的Cu O基催化剂。并对这些介孔催化剂进行了系统的表征。Cu O和金属氧化物在介孔骨架中高度分散,形成了较强的金属骨架相互作用。研究了掺杂剂种类和掺杂量对一氧化碳低温催化性能的影响。结果表明,掺杂过渡金属氧化物可以调节催化剂的氧迁移率和还原能力,进一步提高催化剂的催化活性。3.采用共浸渍法制备了双金属掺杂的Ni基介孔Ce0.8Zr0.2O2固溶体催化剂并被用于二氧化碳甲烷化反应。介孔双金属催化剂由于具有双金属协同作用,具有较高的催化活性和较好的抗焦性能。此外,介孔结构可以为气态反应物提供足够的金属活性中心,并通过介孔骨架的限制作用稳定金属纳米颗粒,从而显著提高催化性能。这些催化剂具有更好的催化性能和抗焦性能,为二氧化碳甲烷化转化提供了新的催化剂选择。