富氢气体中CO优先氧化催化剂研究进展

摘要

以高纯氢为燃料的质子交换膜燃料电池广泛应用于电动汽车,但其阳极容易被富氢气体中含有的少量CO毒化,造成电池性能严重降低.富氢气体在进入燃料电池前,必须进行CO净化处理.优先氧化法是除去富氢气体中少量CO最简单经济有效的方法,常用催化剂主要有Pt系、Au系和Cu系催化剂.着重阐述负载Au催化剂的制备方法、载体调变、助剂改性以及其他因素(如反应气氛中CO与O2浓度比、水蒸汽和CO2等)对Au催化剂CO优先氧化反应催化性能的影响.介绍以CuO/CeO2催化剂为典型的非贵金属氧化物催化剂用于CO优先氧化反应的研究成果以及制备方法、载体和助剂改性等对催化性能的影响和反相结构CeO2/CuO的催化性能.考虑利用催化剂活性组分,尤其是Au与Cu之间的协同作用,选用合适的载体,进行催化剂组分的设计仍然是今后研究的热点.突破常规无定形金属氧化物作载体,通过设计合成具有特定形貌的载体,研究不同晶面和不同价态等因素对催化剂CO优先氧化催化性能的影响,也是一项很有意义的研究.