CuO/Ce0.9Zr0.1O2-Al2O3催化剂的合成及其催化CO还原NO的研究

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环境污染日益严重,汽车排气中两种浓度最大有毒气体CO和NO是城市的空气污染中的主要污染物。选择CO还原NO是可以将两种有害气体同时消除的高效净化废气的方法,因此对NO+CO的研究具有重要的现实意义。近些年来,人们对应用于该反应的非贵金属类催化剂的关注日益增加,本论文以铈基材料作为助剂,具有较大比表面积的γ-Al2O3作为载体,铜作为活性组分的催化剂体系,对其在CO还原NO反应的催化性能进行研究。首先分别采用共沉淀、沉积沉淀和浸渍三种方法制备5wt%CuO/(40%)Ce0.9Zr0.1O2-Al2O3催化剂,利用XRD、BET、XPS和Raman对三种催化剂的结构进行了分析。通过H2-TPR、CO-TPD和NO-TPD表征手段研究不同样品的氧化还原能力以及CO和NO在催化剂表面吸附脱附能力与催化活性的关系,提出CO和NO脱附过程。在此基础上,通过共沉淀的方法制备了不同铜负载量xwt%CuO/(40%)Ce0.9Zr0.1O2-Al2O3系列催化剂,考察不同铜的负载量对催化活性的影响。测试结果表明铜的负载量5%是一个阀值。通过H2-TPR表征结合活性测试,表明催化剂表面高分散的CuO以及和铈有较强相互作用的铜是NO+CO反应的活性物种。对5%CuO/xCe0.9Zr0.1O2-Al2O3系列催化剂,通过XRD、XPS和Raman对五种样品的结构性质进行表征,然后利用H2-TPR、CO-TPD和NO-TPD表征结合催化剂结构数据,讨论不同的载体对催化活性的影响。
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