富氢气体中CO选择性氧化催化剂考察

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本课题研究了负载型金催化剂在富氢气体中CO选择性氧化催化性能。实验采用沉积-沉淀法、浸渍法、共沉淀法制备一系列负载型金催化剂,考察了制备条件与反应条件对催化剂的活性影响,并利用X射线衍射仪(XRD),透射电子电镜(TEM),红外光谱仪(FT-IR)等表征手段对催化剂进行表征。研究发现催化剂的制备方法对催化剂的活性影响很大,采用沉积-沉淀法制备Au(2%)/ZnO(2%)/TiO2和Au(2%)/NiO(5%)/TiO2催化剂对CO转化率与选择性高于其它催化剂。催化剂在300℃焙烧,在氢气条件下300℃活化,选择尿素作沉淀剂,并且PH值在9-11之间制备催化剂活性最佳。由于富氢气体中CO选择性氧化反应是放热反应,实验的最佳反应温度为30℃。催化剂Au(2%)/NiO(5%)/TiO2的空速2000h-1时寿命为48h,催化剂Au(2%)/ZnO(2%)/TiO2寿命28h,并且催化剂失活后的最佳的再生处理方式是300℃空气条件焙烧6h,再生后的催化剂寿命降低很多。借助TEM和XRD表征手段发现添加合适助剂能够增加活性组分在载体表面的分散度,提高催化剂的活性,催化剂的失活的主要原因是反应过程中生成C-O键化合物质。虽然本文制备的催化剂目前不能达到工业化的催化剂要求,但是催化剂Au(2%)/ZnO(2%)/TiO2和Au(2%)/NiO(5%)/TiO2无疑是未来工业化应用的选择性氧化去除富氢气体的中CO的侯选催化剂。
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