【摘 要】
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随着全世界以煤和石油、甲烷等矿物燃料的消耗,以及对环境造成的污染和全球变暖。寻找可再生、对环境无害的替代能源成为重中之重。氢能源被认为是未来最环保的能源,不但可以储存和运输方便,而且燃烧无污染。水汽转化反应可以处理包含CO的工业废气,也可以在不对环境造成污染的情况下生成氢气加以利用。工业上的水汽转化反应（WGSR）一般采用“两段法”,一段为高温变换反应（HTS）阶段,催化剂一般采用Fe-Cr高温催
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随着全世界以煤和石油、甲烷等矿物燃料的消耗,以及对环境造成的污染和全球变暖。寻找可再生、对环境无害的替代能源成为重中之重。氢能源被认为是未来最环保的能源,不但可以储存和运输方便,而且燃烧无污染。水汽转化反应可以处理包含CO的工业废气,也可以在不对环境造成污染的情况下生成氢气加以利用。工业上的水汽转化反应（WGSR）一般采用“两段法”,一段为高温变换反应（HTS）阶段,催化剂一般采用Fe-Cr高温催化剂;二段为低温变换反应（LTS）阶段,催化剂采用Cu-Zn-Al催化剂。两段法普遍可适用于大型工业反应装置,但是却具有相应的缺点。Fe-Cr催化剂中含有Cr剧毒物质,大量使用并不环保。Cu-Zn-Al催化剂由于容易中毒失活需要经常更换催化剂,也不好保存且稳定性差。随着氢能源的开发工业需要,探索新型的高效催化剂是提高水汽转化反应转化率的关键问题。本论文提出一新颖策略制备一类新颖杂化纳米结构Pt催化剂,把纳米贵金属Pt锚定在半导体膜层上制备杂化纳米结构催化剂。依据自发单层分散原理,采用浸渍法分别把CeO2和ZrO2以单层或多层的形式分散涂覆在SBA-15上,同样把CeO2分散涂覆在TiO2上。制备出复合载体CeO2/SBA-15、ZrO2/SBA-15和CeO2/TiO2,再通过光化学还原法将Pt纳米颗粒锚定在涂覆了半导体膜层的复合载体上,制备得到Pt/@-Me Ox/SBA-15（Me Ox:CeO2 or ZrO2）和Pt/@-CeO2/TiO2三种催化剂,采用XRD、TEM、N2吸附-脱附等方法表征分析,结果证明该催化剂Pt纳米颗粒锚定/负载在氧化物膜层上,具有特殊的界面电子效应,负载的Pt纳米颗粒粒径小、分散性好等特点。系统考察了在多种水汽转化反应条件下催化剂的催化性能。在预处理温度350oC,时间2 h,20%H2/80%N2,水汽比V（CO）:V（H2O）=1:8的条件下,反应温度达到320oC时,2%Pt/@-10%ZrO2/SBA-15的CO转化率可以达到99.92%。当反应温度320oC时,2%Pt/@-10%CeO2/SBA-15可达到100%的CO转化率。在预处理温度300oC,时间2 h,20%H2/80%N2,水汽比V（CO）:V（H2O）=1:4的条件下,反应温度达到275oC时,0.5%Pt/@-15%CeO2/TiO2可达到100%的CO转化率。与传统的负载Pt催化剂（Pt/ZrO2,Pt/CeO2,Pt/TiO2和Pt/SBA-15等）进行比较,具有该结构的催化剂因为表面存在特殊的电子效应,因此催化活性明显更优异,且能保持在长时间下不发生失活。
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