Ce改性CuO/γ-Al_(2)O_(3)用于催化燃烧中Ce作用的探究

摘要

针对CuO(20%)/γ-Al_(2)O_(3)催化剂催化燃烧性能的欠缺,通过共沉淀捏合法制备了CuO(20%)/Ce_(x)Al_(100-x)O_(y)(x=1,3,5,7,10,12)系列催化剂,并通过XRD、BET、XPS、H2-TPR、TEM等系列表征方法对催化剂进行了表征,研究了Ce掺杂对催化燃烧效果的影响.表征结果表明,Ce掺杂可以促进催化剂表面CuO的分散,为反应提供更多活性位点,增强催化剂的低温还原性,并提供更多的表面吸附氧,这些都有利于催化燃烧活性的提高.同时,所有催化剂均在以典型的VOC甲苯作为底物的催化燃烧实验中进行了评估,其中CuO(20%)/Ce_(7)Al_(93)O_(y)表现出最高的催化燃烧活性,与CuO(20%)/γ-Al_(2)O_(3)相比,其T90降低了约30℃.比较其他结果,掺杂量低时,催化剂改性结果较差;而在掺杂量过多时,反而会严重损害催化剂性质,如催化剂中的γ-Al_(2)O_(3)骨架可能会坍塌,影响催化燃烧活性.这可以证明Ce掺杂可以有效提高催化剂的燃烧活性,而合适的Ce掺杂量对催化剂改性是很关键的.同时,还对所得的最优催化剂进行了稳定性和普适性的测试,并得出了较好的结果.综上,本研究集中于掺杂量对催化剂的影响,为后续研究提供了理论基础.