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本文从以下几个方面进行论述: 第一部分 通过SEM、TEM、XRD、LRS、XPS、H2-TPR和原位FT-IR表征了双组份CuO-CoO/γ-Al2O3催化剂的分散、还原和吸附性能,并测试了该催化剂对“NO+CO”反应的催化活性。结果表明: 1.低负载量时,在氮气气氛下焙烧,氧化铜和氧化钴能够高度分散在载体γ-Al2O3表面; 2.从嵌入模型理论的角度探讨了分散态氧化铜和氧化钴在载体表面的相互作用。认为这种强相互作用导致催化剂表面Cu-O-Co物种的生成,使催化剂易于还原。CuO-CoO/γ-Al2O3催化剂显示出较CuO/γ-Al2O3和CoO/γ-Al2O3催化剂更好的催化活性,可能是由于Cu-O-Co物种的存在; 3.CO/NO红外结果表明,表面分散的氧化铜物种可以被CO分子还原到低价铜物种,随着温度的升高NO吸附物种可以发生物种的转变; 4.随着反应温度的升高,表面Cu-O-Co物种可以被反应气氛中的CO分子还原生成高活性的Cu-□-Co物种,有效的促进了催化反应的进行。这种铜原子和钴原子之间的表面协同氧空位作为桥梁,对NO(a)分子的解离和加强相邻吸附CO和NO物种的接触,完成表面反应起到了关键性的作用。 第二部分 通过SEM、TEM、XRD、LRS、XPS、H2-TPR和原位FT-IR手段研究CO预处理对双组份CuO-CoO/γ-Al2O3催化剂的物理化学性质的影响,并测试了该催化剂对“NO+CO”反应的催化活性。结果表明: 1.CO预处理极大的提高了催化剂CuO-CoO/γ-Al2O3对“NO+CO”反应的活性和选择性; 2.CO预处理可以将表面分散的CuO还原为较低价态的铜物种,但是钴价态保持不变; 3.根据嵌入模型,提出表面Cu-O-Co物种可以被CO分子还原为Cu-□-Co物种。因此,CO处理前后的催化剂活性的差异归因于处理后催化剂表面这种Cu-□-Co物种的大量存在; 4.FT-IR结果表明相对于Co2+,CO分子更倾向于吸附在Cu+位点,NO吸附物种随着温度的升高会向稳定性更高的物种发生转化。因此,Cu-□-Co活性物种可以同时为NO/CO的吸附提供吸附位点和表面协同氧空位,确保NO+CO反应顺利进行,极大的提高了催化剂的催化活性。 第三部分 通过XRD、LRS、H2-TPR和原位FT-IR方法对比研究CeO2和Pr6O11改性对CuO/γ-Al2O3催化剂结构、性质及对“NO+CO”反应的催化性能影响。实验 结果表明: 1.CeO2改性的CuO/CeO2/γ-Al2O3催化剂反应活性提高,Pr6O11改性的CuO/Pr6O11/γ-Al2O3催化剂反应活性降低; 2.不同负载量的改性剂对以分散态CuO形式存在的CuO/γ-Al2O3催化剂性能影响较大,对以晶相CuO形式存在的CuO/γ-Al2O3催化剂性能影响较小; 3.CuO/CeO2/γ-Al2O3样品中CuO不仅在γ-Al2O3上分散,也在CeO2上分散。CuO/Pr6O11/γ-Al2O3样品中Pr6O11有可能在分散态的CuO上分散。CuO和CeO2间存在强的相互作用,Pr6O11和CuO之间则没有,使得CuO/CeO2/γ-Al2O3催化剂易于还原,CuO/Pr6O11/γ-Al2O3样品难还原; 4.CuO/CeO2/γ-Al2O3催化剂反应中间物种容易产生,CuO/Pr6O11/γ-Al2O3样品对NO和CO分子吸附较强且难以脱附,反应中间物种难以生成。