Au/MexOy(Me=Ni,Mn,La,Co,Ce)催化剂的制备、表征及其丙烷燃烧催化性能研究

摘要

液化石油气(LPG)是一种应用越来越广泛的汽油代用品,其主要成分为丙烷和丁烷。当其通过尾气排放到大气中时,就成为空气中VOCs的重要来源。其解决方法主要包括催化燃烧法、吸附法和紫外光降解法,其中催化燃烧法是一种高效且环境友好的治理方法。但是传统的燃烧方式能量利用率低,易形成CO、NOx等污染物。因此具有低温催化性能催化剂的制备成为研究者追求的目标。
　　(1)制备了p-型半导体NiO、MnOx和La2O3,n-型半导体Co3O4和CeO2,并对其进行了XRD、N2-吸附脱附、H2-TPR、UV-Vis、XPS、TEM和原位电导等表征,并考察了对丙烷完全燃烧反应的催化性能。
　　(2)采用沉积-沉淀法制备了不同金负载量的xAu/NiO、xAu/MnOx、xAu/La2O3、xAu/Co3O4、和xAu/CeO2催化剂。实验结果表明,金的引入有利于降低丙烷完全燃烧温度,金的负载量对催化活性有较大影响,其中活性最好的为2Au/NiO、3Au/MnOx、3Au/La2O3、1Au/Co3O4和4Au/CeO2催化剂,以上催化剂上丙烷完全燃烧温度分别为355℃、250℃、435℃、225℃和420℃。金的颗粒大小及分散度是影响催化活性的重要原因。
　　(3)p-型半导体NiO和MnOx上,负载活性组分金后,催化剂的半导体性质由p-型转变为n-型,自由电子浓度增加,反应活性提高。而n-型半导体Co3O4上,随着活性组分金的引入,催化剂由n-型转变为了p-型半导体,p-型半导体空穴能位比n-型半导体导带能位更低,接受电子速率更快,反应活性提高。

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第一章 文献综述

1.1 丙烷完全燃烧反应

1.2 丙烷完全燃烧反应催化剂体系

1.3金催化剂在氧化反应中的应用

1.4 影响Au催化剂活性的因素

1.5 半导体氧化物及其催化作用

1.6论文研究目的和内容

参考文献

第二章 实验部分

2.1 原料与试剂

2.2催化剂的制备

2.3 催化剂的表征

2.4催化剂活性评价

第三章 p-型半导体（NiO、MnOx、La2O3）负载金催化剂的表征及其丙烷完全燃烧催化性能

3.1 引言

3.2 xAu/NiO催化剂的表征及其丙烷完全燃烧催化性能

3.3 xAu/MnOx催化剂的表征及其丙烷完全燃烧催化性能

3.4 xAu/La2O3催化剂的表征及其丙烷完全燃烧催化性能

3.5小结

参考文献

第四章 n-型半导体(Co3O4、CeO2) 负载金催化剂的表征及其丙烷完全燃烧催化性能

4.1引言

4.2 xAu/Co3O4催化剂的表征及其丙烷完全燃烧催化性能

4.3 xAu/CeO2催化剂的表征及其丙烷完全燃烧催化性能

4.4小结

参考文献

第五章 结论

攻读硕士期间发表的论文

致谢