【摘 要】
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CO催化氧化具有重要的理论研究意义和实际应用价值。负载型金催化剂在催化低温CO氧化中表现出高活性,其催化性能与载体的性质密切相关。六方氮化硼作(BN)为一种新型催化材料,具
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CO催化氧化具有重要的理论研究意义和实际应用价值。负载型金催化剂在催化低温CO氧化中表现出高活性,其催化性能与载体的性质密切相关。六方氮化硼作(BN)为一种新型催化材料,具有优异的热稳定性、导热性和化学稳定性,可以减少CO氧化反应过程中热点的形成,同时提升催化剂抗水和抗中毒能力。本论文研究工作主要包括两部分。第一部分以BN作为载体,Au作为活性中心,制备了负载型CO氧化催化剂,并通过添加第二金属组分,进一步提升了催化剂的CO反应性能。第二部分工作主要研究了γ-Al2O3的成型工艺,在此基础上探索了BN的成型方法。具体研究内容和结果如下:(1)通过球磨技术处理BN并引入过渡金属氧化物CuO以实现对载体的改性。球磨后的BN具有较高的比表面积和较为丰富的表面官能团,能够高度分散CuO物种。复合载体CuOx/BN能够有效锚定Au纳米粒子(2 nm)并抑制其在反应过程中的团聚和烧结。制备出的3Au-CuOx/BN催化剂在CO氧化反应中显示出较高的催化活性,在80°C下即可实现CO的完全转化。(2)基于课题组的研究基础,我们研究了棒状γ-Al2O3的成型工艺。采用控制变量法,考察了酸粉比、捏合时间、干燥和焙烧条件等对样品的抗压强度和吸水率的影响规律。选择最佳的工艺条件制得条形γ-Al2O3载体,其抗压强度高于120 N cm-1,吸水率大于45%,氧化铝纯度高于99%,并且其余各项指标均达到化工行业标准。在此基础上,初步探索了BN的挤条成型工艺,制备出径向抗压强度高于140 N cm-1的条形BN催化剂载体。
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