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赤泥是氧化铝生产过程中产生的固体废渣,据统计我国氧化铝厂每年产生1000万吨以上赤泥,约占世界赤泥年排放量的10%。大量的赤泥主要采用堆坝存放的方式堆存于露天堆场,不仅大量占用土地,还会对周围环境和地下水资源造成污染。目前赤泥的综合利用率仅为15%~20%,如何更加有效地对赤泥进行综合利用使之变废为宝已成为一个广大科研工作者关注的研究课题。CO是众所周知的典型的可燃、有毒污染物,化石燃料的燃烧、化学工业的发展以及机动车的应用都会造成大量CO的排放,CO氧化同时又是催化研究中重要的模型反应,因此CO低温消除在许多方面都有重要的应用,受到研究人员的广泛关注。目前,应用于CO低温氧化的催化剂大部分是贵金属催化剂,以Au、Pt、Pd、Ru等为主要活性组分,该类催化剂通常表现出较高的低温催化活性、抗中毒能力及抗水性能,但其储量有限且价格昂贵。Cu的储量丰富,价格低廉同时具有较高的催化氧化CO性能,具有广阔的应用前景。本论文充分利用了赤泥比表面积较大、热稳定性好的特点,将赤泥及改性赤泥用作催化剂载体采用沉淀法负载CuO、CeO2、CuO-CeO2等制备了多种催化剂,并研究其催化氧化CO性能。论文主要研究内容如下:1.对实验所用赤泥的化学组分进行了较为全面的分析,并利用TG-DTA、XRD、FT-IR、BET、SEM、HRTEM等对赤泥进行了表征。上述研究表明该赤泥中含有大量的SiO2、Fe2O3、Al2O3、一定量的硅酸盐矿物及6%左右的R2O(Na+ + K+),其主要物相组成为是石英、水合铝硅酸钠、针铁矿、赤铁矿、β-硅酸二钙(β-C2S)以及少量的方解石等。2.采用常压石灰脱碱法对赤泥进行了脱碱处理,在脱碱剂用量为赤泥质量的8%,脱碱时间为2.0 h,脱碱温度为70℃条件下脱碱率达到52.11%。3.以赤泥为载体,采用沉淀法负载CuO、CeO2、CuO-CeO2等制备催化剂,考察了不同负载量及铜铈比对催化剂催化性能的影响,采用SEM、XRD、HRTEM等测试手段对样品进行表征,确定赤泥负载8(wt)% CuO时制备的催化剂催化性能最好,其在200℃时催化氧化CO转化率达到100%。4.以脱碱赤泥为载体,考察不同氧化铜负载量对催化剂催化性能的影响,确定最佳氧化铜负载量为8(wt)%,同时对样品进行了SEM和XRD表征。5.以三种酸改性赤泥为载体负载8(wt)% CuO制备催化剂并对其进行催化性能测试,结果表明单纯增加载体比表面积不能提高催化剂催化性能。6.考察了碱金属的加入对催化剂催化性能的影响,对赤泥负载8(wt)% CuO制备的催化剂进行了连续100 h和多次升降温催化氧化CO性能测试。结果表明加入碱金属对提高催化剂催化性能有较大作用,赤泥负载8(wt)% CuO制备的催化剂具有连续催化氧化CO能力,很高的催化活性和稳定性,有着广阔的研究和应用前景。