低Pd负载量结构化邻二甲苯燃烧催化剂的设计

摘要

为了在极短的时间内制备具有超低贵金属含量的结构化催化剂,并将其应用于邻二甲苯的催化燃烧体系,在阴极极化技术的基础上采用电解法制备具有不同载体的Pd基结构化催化剂,通过SEM(扫描电子显微镜)、EDS(能谱仪)、XRD(X射线衍射)、CO-Pulse(一氧化碳脉冲化学吸附)等表征手段分析不同催化剂上Pd的分散行为对催化活性的影响,并利用交流阻抗试验解释Pd在不同载体上的负载机理.结果表明:①阴极极化技术有效地减薄了AAO∕Al(CP-AAO∕Al、CP-AlOOH∕Al和CP-γ-Al2 O3∕Al 3种载体的前驱体)的阻挡层,从而提高了载体的导电性,2.5 min内AAO∕Al的表面电阻从7.23×108Ω降至1.21×108Ω.②当w(Pd)为0.1％时,采用电解法在3种载体上负载Pd的时间在5 min以内.③3种载体中CP-γ-Al2 O3∕Al(阴极极化后的γ-Al2 O3载体)的阻抗最小,其电荷转移能力最好,更有利于Pd的负载及分散.④Pd∕CP-AAO∕Al、Pd∕CP-AlOOH∕Al和Pd∕CP-γ-Al2 O3∕Al催化剂上Pd的分散度分别为11.24％、10.90％、17.42％,对应的T50(转化率为50％时的温度)分别为170、172、160°C.研究显示,电解法可有效地将催化剂制备时间由传统的数十小时缩短为数分钟,同时邻二甲苯催化活性结果表明,催化剂活性与Pd的分散度呈正相关,即Pd的分散度越高,催化剂的催化活性越好.