低温催化氧化是脱除CO最有效的途径之一,开发高效的低温CO氧化催化剂就显得尤为重要。同时,CO氧化反应还经常作为研究氧化催化剂的探针反应,以揭示催化剂结构和性能的关系,探讨反应机理。近年来,廉价易得的铜系和钴系催化剂的研究引起了广大研究者的兴趣。石墨烯具有大比表面积,优良的光学性质、热导性质和电荷传输性能,这些性质为其作为催化剂载体提供优异的条件。Co3O4具有很高的催化CO氧化活性,被认为是替代贵金属最好的催化剂。CuO也是催化CO氧化过渡金属催化剂中应用比较广泛的催化剂。本论文将石墨烯与CuO和Co3O4复合以求得到性能优异的催化剂,具体研究内容及实验结果如下:(1)采用Hummers方法,成功制备了氧化石墨烯。表征结果显示:制备的氧化石墨烯呈透明状,层数只有几层;表面存在羟基、羧基等含氧官能团,这些官能团为复合金属纳米粒子提供有利条件。(2)通过水热合成方法制备了RGO-Co3O4复合催化剂。系统研究了不同石墨烯含量对RGO-Co3O4催化剂的结构以及催化CO氧化性能的影响,并研究了该体系催化活性稳定性,初步探讨了该催化剂体系的催化氧化CO机理。表征和测试结果显示:制备的催化剂中氧化钴的粒径大小均一,为20 nm左右,并且在石墨烯表面分布均匀。石墨烯含量30%的催化剂催化性能最好,在100℃即可完全氧化CO,并且具有较高的稳定性。(3)利用水热合成方法制备了不同复合比例的RGO-CuO催化剂。研究了不同石墨烯含量对催化剂催化CO氧化性能的影响,并考察了该催化剂体系的催化CO氧化活性稳定性。表征和测试结果显示:制备的催化剂中氧化铜呈棒状结构,直径30-50 nm,长度500-700 nm。石墨烯含量为10%的RGO-Cu O复合催化剂具有最好的催化活性和较高的催化稳定性。