载体对Au-Pd催化剂甲醇部分氧化性能的影响

采用沉积沉淀法制备了一系列Au-Pd双金属催化剂,研究了不同载体对Au-Pd双金属催化剂甲醇部分氧化性能的影响,并运用XRD、TPD和TPR等手段对催化剂进行了表征。结果表明,Au-Pd/CeO₂催化剂中形成的Au_xPd_y合金和氧空穴较多,致使Au-Pd/CeO₂催化剂的活性较高;CeO₂-TiO₂和CeO₂-ZrO₂复合载体较大的比表面积和固溶体的形成有利于H₂选择性的提高;Au-Pd/CeO₂-ZrO₂和Au-Pd/CeO₂-TiO₂催化剂有较高H₂产率的主要原因是H₂选择性的提高。     

CeO2-TiO2负载型复合光催化剂的制备和性能研究

以玻片为载体，采用溶胶-凝胶法制备了CeO₂-TiO₂复合光催化剂。采用XRD等对催化剂进行了表征。通过可溶性染料酸性媒介红B的微波辅助光催化氧化反应，考察了其光催化活性；并研究了复合催化剂的煅烧温度、铈掺杂量和涂覆次数等对催化活性的影响。实验结果表明，x（CeO₂）＝0.03％，涂覆次数为2次，在400 ℃焙烧2 ｈ的CeO₂-TiO₂负载型光催化剂的活性最高。     

氧化铈和铈锆固溶体对Pd催化剂抗硫性能影响的研究

采用等体积浸渍法制备了质量分数为1%Pd/γ－Al₂O₃、1%Pd/10%CeO₂/γ-Al₂O₃以及1% Pd/10%Ce_0.6Zr_0.4O₂ /γ－Al₂O₃催化剂,研究了CeO₂和Ce_0.6Zr_0.4O₂ 固溶体对Pd催化剂抗硫性能的影响。利用XRD和XPS技术表征了催化剂的固相结构、表面元素组成和反应后催化剂中硫物种（或表面硫酸盐）的存在形态。利用SO₂-TPD研究了SO₂在催化剂上的吸附和脱附行为。实验结果表明,在催化剂载体中引入CeO₂和Ce_0.6Zr_0.4O₂ 降低了催化剂起燃活性;SO₂ 在Pd/Ce_0.6Zr_0.4O₂ /γ－Al₂O₃催化剂表面上发生化学反应生成Zr(SO₄)₂,其热稳定性大于在Pd/γ－Al₂O₃和Pd/CeO₂/γ－Al₂O₃催化剂表面上的硫酸盐或硫酸盐物种。     

船形氧化铈的制备及其在CO催化中的应用

近年来,氧化铈（CeO₂）形貌控制合成的研究已成为稀土研究的重要组成部分。采用溶菌酶为模板,硝酸铈作为铈源,碳酸钾为沉淀剂,使用简单的水热反应和热处理制备了具有三维船形形貌的CeO₂材料。对制备的CeO₂材料进行XRD、SEM、 TEM和N2吸附等的结构表征,结果表明,船形氧化铈为椭圆结构,整个三维结构由许多CeO₂晶粒组装堆积而成,晶粒尺寸为（8～10） nm,比表面积为32.2 m²·g^-1。并在CeO₂上进行CO催化氧化模型反应研究,考察了该材料在CO催化氧化中的应用,发现船形CeO₂的CO催化氧化起燃温度T₅₀和完全转化温度T100分别为230 ℃和250 ℃,具有较高的CO催化氧化活性。     

γ-Al2O3在CeO2-La2O3催化还原SO2中的作用

考察了反应温度对γ-Al₂O₃、CeO₂-La₂O₃和CeO₂-La₂O₃/γ-Al₂O₃催化CO还原SO₂到单质硫活性的影响。采用XRD表征了催化剂反应前后的物相变化。结果表明，温度过低或过高均不利于γ-Al₂O₃催化CO还原SO₂的反应。γ-Al₂O₃的介入提高了CeO₂和La₂O₃的分散性，使Redox 和COS两种反应机理在同一催化剂上的协同作用增强，使CeO₂-La₂O₃/γ-Al₂O₃在催化还原SO₂的反应中具有更低的反应温度和更高的活性。     

改进柠檬酸络合法制备CuO-CeO2及其CO低温氧化催化性能

采用改进的柠檬酸络合法即以乙醇代替水作溶剂制备CuO-CeO₂催化剂，应用N₂物理吸附、XRD和H₂-TPR等技术对催化剂进行了表征，并采用微反-色谱装置考察了其对CO低温氧化反应的催化活性。结果表明，常规柠檬酸络合法所制备的CuO-CeO₂催化剂中仅存在一种与CeO₂相互作用较弱、粒子较大的CuO，而采用改进的柠檬酸络合法所制备的催化剂中除此之外还存在与CeO₂相互作用较强、粒子较小的高度分散的CuO，从而具有更高的CO低温氧化活性。     

燃料电池用Cu-Ce(La)Ox变换催化剂

对采用共沉淀法制备的Cu-Ce(La)O_x高温变换催化剂进行了研究，包括中和pH值、中和温度、焙烧温度和方式以及CuO、CeO₂和LaO_x含量对催化剂性能的影响。5%CuO-CeO₂-La(10%)O_x高温变换催化剂的最佳制备工艺条件为：pH＝11，中和温度54 ℃，400 ℃焙烧4 h。催化剂的最佳质量分数配比是：CuO 为20%，CeO₂ 为70%，LaO_x 为10%。XRD晶相分析表明，5%Cu-Ce-La(10%)O_x催化剂中除了主相CeO₂以外，还出现了Cu与La形成的钙钛矿型复合氧化物CuLaO₂，且CuLaO₂高度均匀地分散在主相CeO_x中；还原态中除了CeO₂、CuLaO₂外，还出现了Cu单质。因此，这类催化剂的活性中心不可能是简单的CuLaO₂或Cu，这使得催化剂无论氧化态还是还原态都具有基本相同的活性。催化剂的活性位形态结构尚需做进一步研究。     

ZrO2-Al2O3催化剂载体的制备及应用

ZrO₂-Al₂O₃复合载体具有独特的性能，当其作为催化剂载体时，可通过与活性组分的相互作用改变活性组分的分散状态及活性相结构，从而改善催化剂的催化性能。介绍了ZrO₂-Al₂O₃复合载体的制备以及组织结构、物相、表面酸性和与活性组分的相互作用等性能，并重点介绍了其在加氢脱硫反应中的应用。     

工艺条件对Ni/Al2O3和Ni/CeO2-Al2O3催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响

采用共沉淀法制备γ-Al₂O₃载体和不同Ce添加量的CeO₂-Al₂O₃载体,然后用浸渍法制备Ni负载质量分数10%的Ni/γ-Al₂O₃和Ni/CeO₂-Al₂O₃催化剂。在固定床微反装置中考察了反应温度、原料气配比和CH₄空速等工艺条件对Ni/γ-Al₂O₃和Ni/Ce₃₀Al₇₀O_δ催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响。结果表明,添加Ce的催化剂催化性能有较大提高,在Ni/Ce₃₀Al₇₀O_δ催化剂上,反应温度750 ℃时, CH₄转化率94.3％,与Ni/Al₂O₃催化剂相比,提高20％。Ni/γ-Al₂O₃和Ni/CeO₂-Al₂O₃催化剂的CH₄转化率均随反应温度的升高而增大。原料气中n(O₂)∶n(CH₄)和n(H₂O)∶n(CH₄)的增加均能提高各催化剂的CH₄转化率。但n(O₂)∶n(CH₄)和n(H₂O)∶n(CH₄)的变化对各催化剂的催化性能的影响不同。随着n(O₂)∶n(CH₄)的增大,产物中n（H₂）∶n（CO）降低,n（CO₂）∶n(CO＋CO₂)升高;而n(H₂O)∶n(CH₄)增大时,产物中n（H₂）∶n（CO）和n（CO₂）∶n(CO＋CO₂)均升高。随着CH₄空速的增加,Ni/Al₂O₃催化剂上CH₄转化率、n（H₂）∶n（CO）和n（CO₂）∶n(CO＋CO₂)均较大程度下降;而在Ni/Ce₃₀Al₇₀O_δ催化剂上,随着CH₄空速的增加,CH₄转化率、n（H₂）∶n（CO）和n(CO₂）∶n(CO＋CO₂)变化不大。     

新型储氧、储氮材料——Ba掺杂的CeO2-ZrO2固溶体

利用“超声膜扩散法”制备了系列Ba掺杂的CeO₂-ZrO₂固溶体,研究了Ba掺杂对CeO₂-ZrO₂固溶体的热稳定性和储放氧能力的影响,并测量了Ba掺杂CeO₂-ZrO₂固溶体材料的储存NOx性能。结果表明,随着Ba含量的增加,固溶体的储氧量先增加后降低,在Ce_0.5Zr_0.5O₂·xaO系列固溶体中,当x=0.16时,样品储氧量达到最大,新鲜样品的储氧量可达到745 μmol·g^-1,样品的NO储量随含Ba量的增加而线性增加。     

氧化铈形貌对甲醇水蒸气重整制氢CuO/CeO2催化剂性能的影响

采用简单的改变焙烧气氛的方法改变水热法合成的CeO2纳米材料的形貌,得到的CeO2纳米材料再通过浸渍法制备CuO/CeO2催化剂,并将其应用于甲醇水蒸汽重整制氢反应。采用SEM、XRD、BET、H2-TPR、N2O滴定和XPS等对催化材料进行了表征,着重探讨了氧化铈形貌对催化剂结构、性质和性能的影响。结果表明,纳米棒状结构的CeO2负载CuO后得到的CuO/CeO2催化剂性能最佳,这主要是因为纳米棒状结构的CeO2与CuO的相互作用较强,表面存在较多的晶格缺陷和氧空穴,进而使得CuO/CeO2催化剂表相Cu含量增加,Cu物种的还原温度较低,催化活性较好。当反应温度为260 °C、水醇物质的量比为1.2、甲醇气体空速为800 h-1时,甲醇转化率可达100%,重整气中CO摩尔含量为0.16%。     

Ag/CeO2-ZnO催化剂上甲醇部分氧化制氢气研究

研究了用于甲醇部分氧化制氢气反应的Ag/CeO2-ZnO催化剂的制备条件以及反应条件对催化剂性能的影响.Ag/CeO2-ZnO催化剂中银含量、焙烧温度、反应温度以及反应气的比例等对催化剂性能具有很大的影响.Ag/CeO2-ZnO催化剂的制备条件以及反应条件控制在一定范围内时,Ag/CeO2-ZnO催化剂对甲醇部分氧化制氢气具有很高的催化活性与选择性.     

低浓度CH_4燃烧催化剂制备及其反应性能研究

采用化学共沉淀-凝胶工艺制备纳米γ-Al_2O_3载体,氧化钾(K_2O)、氧化镁(MgO)、氧化铈(CeO_2)为催化助剂,PdO为催化剂活性组分,浸渍法负载催化剂组分。研究了活化升温速率、助剂种类及助剂加入方式对催化剂性能的影响。结果表明,富氧气氛下经缓慢氧化活化后的催化剂表现出较高的活性;浸渍法添加助剂的催化剂活性高于共沉淀法加入助剂的催化剂;助剂K_2O、MgO和CeO_2均能够提高催化剂活性,除K_2O外,催化剂活性随着助剂的含量增加而增大,其中20%CeO_2的催化剂表现出较高的催化活性。     

ＣeＯ２对Cu-ＺnＯ催化剂性质和CO２加氢反应性能的影响

运用活性评价、ＸＲＤ、ＴＰＲ、ＣＯ_２-ＴＰＤ和积炭测定手段,探讨了CeＯ_２对Cu-ＺnＯ催化剂性质和CO_２加氢反应性能的影响。结果表明,催化剂经CeＯ_２改性后,CuＯ晶粒明显长大,致使催化剂还原难度增加;有利于CO歧化反应进行,使催化剂上积炭量增加;CO_２吸附量减少,CO_２加氢生成甲醇的活性增加。     

Pd-CeO2/SiC催化剂的制备及其在CO和C3H6氧化反应中的催化性能

分别以蔗糖和硅酸钠为碳源和硅源,硫酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法和碳热还原法合成SiC;以其为载体,Pd为活性组分,CeO₂为助剂,采用浸渍法制备Pd-CeO₂/SiC催化剂。考察催化剂制备方法、助剂CeO₂添加量和还原温度等对催化剂在CO和C₃H₆氧化反应中活性的影响。结果表明, 采用分步浸渍法制备的催化剂具有较高活性, CeO₂添加质量分数2%时制备的0.5%Pd-2%CeO₂/SiC催化剂经200 ℃预还原后,对CO和C₃H₆氧的最低完全转化温度分别为210 ℃和215 ℃,CeO₂助剂可显著提高金属Pd在催化剂表面分散度,与Pd产生相互作用,使Pd还原峰向低温移动,提高了催化剂活性。     

CeO2助剂对Ni基催化剂甲烷化性能的影响

甲烷化工艺是煤制天然气的关键技术,甲烷化催化剂则是甲烷化技术的核心。Ni基催化剂具有活性高、选择性好和价格低廉等优点,但易积炭,积炭堵塞催化剂孔道,覆盖表面金属活性位,导致催化剂失活。稀土类金属氧化物（如CeO₂、La₂O₃等）对Ni基催化剂的活性、稳定性、抗积炭性能以及活性组分的分散有明显的促进作用。采用共沉淀法制备了CeO₂-La₂O₃复合氧化物载体,负载Ni后用于CO甲烷化反应,利用N2物理吸附、XRD、H₂-TPR、XPS和TG等对催化剂结构进行表征。结果表明,Ni/CeO₂-La₂O₃中CeO₂的添加主要发挥了电子助剂的作用,CeO₂的存在提高了催化剂表面Ni0周围的电子密度,促进Ni物种的还原,同时还能提高催化剂的抗积炭能力,使催化剂表现出更好的甲烷化活性与稳定性。在V（H₂）∶V（CO）=1、反应温度450 ℃、空速24 000 h^-1和常压下,Ni/CeO₂-La₂O₃催化剂的CO转化率达82.7%。     

负载型铜催化剂的三效催化性能及应用

采用等体积浸渍法制备了以CeO2、Al2O3以及CeO2/Al2O3为载体的负载型CuO催化剂及其老化样品,采用XRD和H2-TPR等技术对老化前后催化剂的结构和氧化还原性能进行了表征。结果显示,对于老化前后的CuO/CeO2/Al2O3催化剂,CuO均能够很好地分散在载体上,即CeO2/Al2O3具有较好的抗烧结能力。考察了不同载体、CeO2和CuO负载质量分数对CuO/CeO2/Al2O3样品三效催化性能的影响,并将制得的CuO/CeO2/Al2O3催化剂与贵金属三效催化剂Pd/CeO2/Al2O3相比较,考察了高温焙烧之后的CuO/CeO2/Al2O3老化样品对CO、C3H6和NO的三效催化性能。结果表明,以10%CeO2/Al2O3为载体,CuO负载质量分数为7%的CuO/CeO2/Al2O3催化剂对汽车尾气脱除催化反应具有较高的催化活性;与Pd/CeO2/Al2O3比较,CuO/CeO2/Al2O3具有更好的低温活性,CO、HC和NOx的起燃温度分别为130℃、250℃和250℃,在350℃三种原料气的转化率均达到90%;老化实验表明,CuO/CeO2/Al2O3具有较好的抗老化性能。     

负载型CeO_2/OMS-2催化剂对VOCs的催化氧化性能

采用回流法合成了OMS-2,同时以OMS-2为载体,采用浸渍法负载CeO_2制备了Ce/OMS-2催化剂,运用X射线衍射、拉曼光谱、BET、H_2-TPR和NH_3-TPD等方法对催化剂进行表征,并考察CeO_2/OMS-2催化剂催化氧化二氯甲烷和乙酸乙酯的性能。结果表明,CeO_2的加入并未改变OMS-2较好的八面体分子筛结构,CeO_2的晶粒很小且以高分散的形式存在;负载CeO_2的OMS-2催化剂比表面积都有增大趋势;随着CeO_2负载量的增加,低温和高温的还原峰都先向低温方向偏移再向高温方向偏移;随着CeO_2负载量的增加,高温处强酸性峰先向低温方向偏移再向高温方向偏移。反应活性结果表明,CeO_2/OMS-2催化剂活性比载体OMS-2的活性好,随着铈负载量的增加,催化活性先升高再降低,其中,CeO_2负载质量分数为1.0%(1.0Ce/OMS-2)时催化剂效果最好,这可能是由于铈的加入活化了OMS-2中的氧,影响了整体催化剂的酸性,进而影响反应性能。     

CeO_2-活性炭催化臭氧化降解水中草酸的研究

利用CeO_2的储氧和释氧能力,以高活性的活性炭作为催化剂载体,采用等体积浸渍法制备CeO_2-活性炭催化剂。分别用氮气低温吸附/脱附、XRD、XPS对CeO_2-活性炭催化剂进行表征。以CeO_2-活性炭作为催化剂,草酸作为模型化合物,催化臭氧化降解草酸的去除率达到77%。Ce组分的加入能显著提高草酸的去除率。Ce不仅能够提高反应体系中羟基自由基的浓度,还有利于O3分子直接氧化草酸。CeO_2-活性炭催化剂经过3次重复使用后,草酸去除率保持在70%以上,具有较好的稳定性。