甲烷催化燃烧用介孔ZrO2担载CuO基催化剂性能和结构的研究

摘要

本工作以硝酸锆为前驱物，采用热分解法制备的介孔载体ZrO2，应用浸渍法制备了四种CuO/ZrO2催化剂，以CH4催化燃烧为模型反应考察了活性组分铜表面密度(Cu/nm2)对催化剂性能的影响;使用N2吸附实验、程序升温还原、X射线粉末衍射等技术对催化剂进行了表征。反应结果表明，铜表面密度(Cu/nm2)为5.60的Cu5/ZrO2催化剂具有较好的低温活性和稳定性。完全燃烧温度(T90)低至358°C。结合表征结果分析，随着活性组分表面密度的增加，还原性加强、活性组分Cu是以高度分散的表面微小铜物种存在;表面铜物种的量也在表面密度5.60Cu/nm2达到最大，然后逐渐向体相CuO转变。