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催化燃烧法具有设备简单、能耗低、不易形成NOx二次污染等优点,是消除挥发性有机化合物(VOCs)污染最有效方法之一。催化剂的性能是决定催化燃烧技术的关键问题。整体式催化剂是近几十年发展起来的新型催化燃烧催化剂,该类催化剂一般以堇青石蜂窝陶瓷为基体,表面通过涂覆涂层作为第二载体,然后负载Pt、Pd和Ru等活性组分的过程来制备。由于Al2O3的比表面积高、容易负载贵金属组分,是目前常用的涂层(第二载体)。然而,由于Al2O3热稳定性差,高温下易与助剂发生固相反应生成尖晶石(AB2O4)类化合物,降低催化性能。因此,本课题为了克服传统Al2O3涂层的缺陷,拟在蜂窝陶瓷基体上开发新涂层来代替Al2O3涂层。本研究采用浸渍法制备了一种粘附在堇青石蜂窝陶瓷载体上的CeO2-Y2O3复合氧化物新涂层。此涂层采用不含NO3-的Ce、Y源为前驱体,制备过程中无有害物质产生,对环境友好。基于Pd催化剂优良的VOCs催化燃烧性能,用CeO2-Y2O3复合氧化物新涂层代替传统的Al2O3涂层制备了负载Pd整体式催化剂,并用XRD、Raman、H2-TPR、BET、SEM、EDX和XRF等方法对催化剂进行了具体的表征。以甲苯、乙酸乙酯氧化为模型反应考察了催化剂的催化活性和热稳定性,发现催化剂具有良好的活性和高温热稳定性,适用于VOCs催化燃烧。研究表明,CexY1-xO2-δ涂层具有良好的抗振荡性能,其粘结强度随着Y2O3含量的增加而加强;CexY1-xO2-δ涂层适合制备负载Pd催化剂,对活性组分H2PdCl4吸附能力随Y2O3含量的增加而增强。通过Pd/CexY1-xO2-δ催化剂对甲苯催化氧化反应的考察,发现催化剂的活性与CexY1-xO2-δ涂层的组成有密切的关系,Pd/Ce0.2Y0.8O2-δ催化剂催化活性最好,其它随CexY1-xO2-δ涂层中Y2O3含量的增加,催化剂的活性提高。因此,我们认为Ce0.2Y0.8O2-δ为涂层的最佳组成,采用此涂层负载Pd制备的Pd/Ce0.2Y0.8O2-δ整体式催化剂的催化性能最好。由于Pd/Ce0.2Y0.8O2-δ整体式催化剂的催化性能最佳,我们对此催化剂进行了重点研究,并通过了解焙烧温度对催化活性的影响考察了催化剂的热稳定性。研究发现,Ce0.2Y0.8O2-δ涂层对活性组分H2PdCl4的吸附性能强可能与等电点有关;Pd/Ce0.2Y0.8O2-δ催化剂具有良好的低温甲苯和乙酸乙酯的催化活性,同时具有优良的高温热稳定性;当空速在25000 h-1以下时,催化剂表现出最好的活性;低温焙烧的催化剂氧化还原性能强、活性高,高温焙烧后Pd/Ce0.2Y0.8O2-δ催化剂的活性缓慢下降可能与PdO晶粒的增大有关。Ce0.2Y0.8O2-δ涂层性能优越,且制备过程中无有害物质产生,对环境友好,有望取代传统的Al2O3涂层;Pd/Ce0.2Y0.8O2-δ整体式催化剂不但具有高活性,而且热稳定性强,适用于VOCs催化燃烧。