CuO-CeO2-ZrO2-堇青石整體式催化劑的制備及其催化性能研究.pdf

1、本文以堇青石多孔陶瓷為載體，利用浸漬還原法和水熱法將催化劑活性物質(zhì)直接負(fù)載于堇青石多孔陶瓷基體上，制備了CuO-CeO2-ZrO2/堇青石整體式催化劑。通過(guò)XRD、SEM、BET、超聲波震蕩等手段對(duì)制得的整體式催化劑進(jìn)行表征分析，探究了不同工藝參數(shù)對(duì)浸漬還原法和水熱法制備整體式催化劑的微觀形貌、顆粒大小、負(fù)載牢固性、比表面積等結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響，并將制備的催化劑樣品用于催化CO氧化活性測(cè)試。
　　通過(guò)對(duì)凝膠注模法形成的堇青石多孔陶瓷的

2、表征分析知，其孔隙率、熱膨脹系數(shù)、抗壓強(qiáng)度等綜合性能可以滿足活性物質(zhì)直接負(fù)載的要求，被用來(lái)作為整體式催化劑制備的載體。
　　在研究不同浸漬方式對(duì)制備整體式催化劑的負(fù)載效果時(shí)發(fā)現(xiàn)，浸漬方式對(duì)催化劑活性物質(zhì)的分布均勻性和負(fù)載牢固性有很大影響，超聲浸漬法制得的整體式催化劑的分布均勻性和負(fù)載牢固性較好，浸漬方式還影響著催化劑顆粒的微觀形貌，恒溫水浴加熱浸漬法制備了由許多蟲(chóng)狀顆粒團(tuán)聚而成的珊瑚狀催化劑，超聲浸漬法在載體表面附著了分散性良好的

3、扁球形催化劑顆粒。
　　通過(guò)對(duì)不同方法制得的整體式催化劑的表征知，浸漬還原法制得的整體式催化劑具有較小的晶粒度和較好的負(fù)載牢固性，形成的催化劑為50-900nm的球狀顆粒和超細(xì)納米針組裝而成的帶有毛刺的片狀顆粒;水熱法制得的整體式催化劑的分布均勻性良好，但負(fù)載牢固性較差，形成的催化劑顆粒形狀不規(guī)則。
　　不同工藝參數(shù)對(duì)浸漬還原法制備整體式催化劑的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和催化性能有很大影響。XRD、SEM、BET和催化測(cè)試結(jié)果表明:不同還原

4、條件制備的催化劑有著不同的微觀形貌，水浴還原得到了不規(guī)則的片狀顆粒，超聲還原制備的催化劑為400nm左右的球形顆粒，超聲還原制備的催化劑的平均晶粒尺寸更小，比表面積和催化活性更高;不同焙燒溫度下分別制備出帶有毛刺的圓盤(pán)形、豆?fàn)睢⑶驙畹拇呋瘎╊w粒，在低溫焙燒條件下制備的催化劑的平均晶粒尺寸較小，對(duì)CO氧化的催化活性較高，最高CO轉(zhuǎn)化率可達(dá)99.07％;添加不同的表面活性劑制備的催化劑的微觀形貌有較大差異，CTAB和PEG-1500的復(fù)配液

5、為表面活性劑時(shí)制備的催化劑的分散效果最好，表面活性劑的添加大大提高了催化劑的比表面積和CO催化氧化活性，最高CO轉(zhuǎn)化率為96.26％。
　　水熱條件影響著水熱法制備的整體式催化劑的結(jié)構(gòu)和性能。結(jié)果表明，隨著水熱溫度的降低，催化劑的晶粒度減小，比表面積增大;當(dāng)晶化時(shí)間為24h時(shí)制得的催化劑的平均晶粒尺寸較小且比表面積最大;沉淀劑的添加提高了催化劑的負(fù)載均勻性和牢固性，增加了催化劑的比表面積;由催化活性測(cè)試可知，水熱法制備的催化劑的催