论文部分内容阅读
采用浸渍法在γ-A1203载体上分步负载改性剂Mn203和活性组分CuO,制备了一系列不同配比的CuO/Mn2O3/γ-Al2O3催化剂,并运用XRF、XRD、H2-TPR、 in-situ FT-IR、CO+O2模型反应等手段表征了催化剂的活性和物理化学性质。XRD结果表明,锰氧化物对y-A1203载体的改性可以促进氧化铜在载体表面的分散,从而提高氧化铜的分散容量。H2-TPR谱图表明,Cu和Mn之间的相互作用,使得锰物种的还原性能有所改善,两个还原峰分别归属为分散态铜、锰物种和晶相态的铜物种。对还原峰面积的计算结果表明,在100-400℃的温度区间中,所有CuO物种均被还原为Cu0,而Mn203被还原为MnO。文中还对部分样品进行了CO吸附条件下的in-situ FT-IR表征,发现不同催化剂对CO分子的吸／脱附性能与其还原性能有一定的联系。活性测试结果表明,锰氧化物对γ-A1203的改性能有效地提高CuO/γ-Al2O3催化剂在CO+O2模型反应中的催化活性。不同的催化剂表现出各异的反应活性,通过与TPR、FTIR等结果相关联,我们认为xCuyMnAl系列催化剂的反应活性,与分散态铜、锰物种的还原性能密切相关。催化剂中的分散态铜、锰物种越容易被还原,该催化剂对CO+O2模型反应的催化效率就越显著。第二部分在改性载体03MnA1上,分别负载钒、镍的氧化物,制备双金属组份负载的催化剂,测试其在NO+CO模型反应中的催化性能,并研究了还原性气氛预处理对催化活性的影响。通过XRD、TPR、Raman、FTIR等多种手段表征其物理化学性质,并与纯y-A1203载体上负载钒或镍的氧化物所得的催化剂进行比较,探索载体改性剂对催化剂性能的影响。催化活性测试结果表明,03VAl、03MnAl、03NiAl、03V03MnAl在NO+CO模型反应中都没有表现出良好的催化活性。在CO预处理之后,03V03MnAl样品的催化活性有了小幅提升,但单金属组分负载的催化剂反应活性几乎不变。然而,03Ni03MnAl却对NO+CO模型反应有着良好的催化活性,且经过CO预处理后活性进一步有所提升。XRD结果表明,03V、03Mn、03Ni都可以在γ-A1203表面良好分散,但V、Mn共同负载时,金属之间易形成复合氧化物。从TPR谱图可知,V、Mn之间形成复合氧化物后,催化剂难以被还原,还原峰温较之03VA1和03MnAl都有所升高。然而,Ni、Mn之间的相互作用,使得03Ni03MnAl的还原性能显著提高,此还原性能的改善可能是催化活性升高的重要原因之一对NiMnAl系列样品的FTIR测试结果显示,Ni、Mn物种对CO的吸附作用并不显著,但都能吸附NO及其衍生物种。在CO预处理之后,03NiAl和03MnAl的NO吸附状态没有任何变化,但是03Ni03MnAl的NO吸附峰显著降低,这可能是CO预处理改变了催化剂表面的金属价态所致。