锶系和铈系复氧化物催化氧化一氧化碳和丙烯的研究

锶系和铈系复氧化物催化氧化一氧化碳和丙烯的研究

论文摘要

汽车尾气中含有较多的一氧化碳(CO)、烃类(CH)物质,尤其是汽车处于冷启动状态时,汽车为其中主要是CO,CH污染物。本课题主要开发对这类污染物具有高效催化氧化能力的催化剂。本文通过XRD衍射实验、氢气程序升温还原实验(H2-TPR)对制备的催化剂进行了表征,发现复合氧化物催化剂中存在固溶体的特征峰,形成了具有萤石立方相结构的铈锆固溶体,从H2-TPR实验发现分散的CuO可以降低氧的供给温度,即增加催化剂的供氧活性。考察了不同锶钴比例的锶钴复合氧化物催化剂对CO,丙烯(C3H6)的催化氧化能力,发现当锶钴比为8:1时,催化剂对CO,C3H6的催化氧化能力较好。考察了均相和非均相共沉淀法制备的铈锆固溶体对CO,C3H6的催化氧化的差别,发现非均相共沉淀法制备的催化剂的催化活性较好。实验发现不同的铈锆比对催化剂的催化活性有影响,当铈锆比为6:1时的铈锆固溶体催化剂对CO,C3H6的催化性能较好。为了得到催化活性较好的催化剂,本文对催化剂进行了CZO的改性研究。实验考察了Cu、Fe、Ni、Co改性的CZO对CO、C3H6的催化活性。发现Cu改性的CZO在70度开始有氧化CO活性。C3H6同时考察了不同含Cu量的Cu-CZO催化剂对CO、C3H6的催化活性,发现当Cu含量为10%(摩尔比)时,催化剂的活性较好。最后对共沉淀法和等体积浸渍法制备的Cu-CZO催化剂对CO、C3H6的催化活性。发现当掺杂的Cu的量较低时共沉淀法制备的催化剂活性较高,当Cu含量较高时等体积浸渍法制备的催化剂活性较高。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景与研究意义
  • 1.2 国内外相关技术发展现状
  • 1.2.1 国外汽车汽车尾气催化器的历史与现状
  • 1.2.2 国内汽车尾气催化剂研究现状
  • 1.2.3 挥发性有机物的净化技术
  • 1.3 本文主要研究内容
  • 第2章 催化剂的制备、表征及实验装置
  • 2.1 引言
  • 2.1.1 催化剂上的化学反应
  • 2.1.2 催化剂的组成
  • 2.2 催化剂的制备
  • 2.2.1 实验中所用的化学药剂和实验设备
  • 2.2.2 锶钴固溶体的制备
  • 2.2.3 CZO的制备
  • 2.3 催化剂的表征
  • 2.3.1 X射线衍射(XRD)
  • 2-TPR)'>2.3.2 氢气程序升温还原实验(H2-TPR)
  • 2.3.3 CO脉冲实验
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 锶钴复氧化物催化剂的活性评价
  • 3.1 引言
  • 3.2 催化剂活性评价指标
  • 3.3 催化剂活性评价方案
  • 3.4 实验结果与讨论
  • x5r1-x03对CO催化能力'>3.4.1 Cox5r1-x03对CO催化能力
  • x5r1-x03对C3H6催化能力'>3.4.2 Cox5r1-x03对C3H6催化能力
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 铈锆固溶体的催化活性评价
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验结果与讨论
  • 4.2.1 不同方法制备的CZO对CO的催化氧化
  • 3H6的催化氧化'>4.2.2 不同方法制备的CZO对C3H6的催化氧化
  • 4.2.3 不同铈锆比例的CZO对CO的催化活性
  • 3H6的催化活性'>4.2.4 不同铈锆比例的CZO对C3H6的催化活性
  • 4.3 本章小结
  • 第5章 改性铈锆固溶体的催化活性评价
  • 5.1 引言
  • 5.2 改性铈锆固溶体的催化活性
  • 5.2.1 改性铈锆固溶体对CO的催化氧化
  • 3H6的催化氧化'>5.2.2 改性铈锆固溶体对C3H6的催化氧化
  • 5.3 不同含CU量的铈锆固溶体的催化活性评价
  • 5.3.1 共沉淀法制备不同含量的Cu-CZO对CO的催化氧化
  • 3H6的催化氧化'>5.3.2 共沉淀法制备不同含量的Cu-CZO对C3H6的催化氧化
  • 5.3.3 浸渍法制备不同含量的Cu-CZO对CO的催化氧化
  • 3H6的催化氧化'>5.3.4 浸渍法制备不同含量的Cu-CZO对C3H6的催化氧化
  • 5.3.5 比较两种不同方法制备的Cu-CZO的催化活性
  • 5.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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