高效贵金属纳米新材料的制备及其催化氧化CO和HCHO性能研究
[Abstract]:Noble metal catalysts have attracted extensive attention and research because of their excellent performance in chemical industry, environmental protection, energy and other fields. However, the scarcity of resources, high price and poor thermal stability seriously affect the practical application value of noble metal catalysts. Therefore, how to prepare stable and highly dispersed noble metal catalysts to reduce the cost The amount of precious metals is a hot topic in the current research. This paper aims at improving the utilization ratio of precious metals. The following results are obtained: the first part is to synthesize different Pd@SiO_2 core shell nanostructured materials by different methods, and compare them with the Pd/SiO_2 catalyst prepared by traditional impregnation method. Only 1.1 NM is synthesized by one-step synthesis by inverse microemulsion method. HRTEM results show that the Pd nanoparticles embedded in the SiO_2 microspheres around 30 nm form multi-core-shell structure nanomaterials. Therefore, the agglomeration of the Pd nanoparticles at high temperatures can be effectively limited. Compared with Pd@SiO_2 and Pd/SiO_2 catalysts synthesized by other methods, the Pd@SiO_2 and Pd/SiO_2 nanoparticles synthesized by HRTEM show that the Pd nanoparticles can form multi-core-shell structure nanomaterials. Pd@SiO_2-RM exhibits the best CO oxidation performance and excellent thermal stability due to its larger active metal surface area. The results show that the particle size and active metal surface area of Pd are the determinants of catalyst activity, and the reaction rate has a good linear relationship with the size of Pd particles and the active metal surface area. In the second part, Pt-Ni bimetallic catalysts were prepared with high specific surface area (572 m2/g) dendritic mesoporous SiO_2 (KCC-1) as support. XRD, TEM, HAADF EDX-Mapping results showed that the Pt-Ni bimetallic nanoparticles around 3 nm were highly dispersed on the support due to the limited effect of dendritic mesoporous SiO_2 (KCC-1). In addition, compared with Pt/KCC-1 and Ni/KCC-1 catalysts, a proper proportion of Pt x Ni 1 0-x/KCC-1 bimetallic catalysts can further enhance the catalytic activity of the catalysts because of the synergistic catalytic effect between Pt and Ni. Moreover, 1% Pt_7Ni_3/KCC-1 catalyst exhibits the most efficient CO oxidation activity, and CO is completely reacted at 100 C. Apparently, the addition of Ni not only reduces the amount of Pt, but also enhances the activity of the catalyst. In the third part, the effect of Pt supported on the catalysts modified by La_2O_3 on the oxidation of formaldehyde at room temperature was studied. HRTEM, HAADF-STEM and CO-TPD results showed that the addition of La_2O_3 reduced the Pt nanoparticles from the original 2.2 nm. In addition, XPS results showed that the addition of La_2O_3 increased the number of oxygen species adsorbed on the surface of the catalyst and enhanced the interaction between the metal and the support, which further improved the activity of the catalyst. Finally, 3% La-TiO_2 powder was suspended for slurry treatment. The monolithic catalyst was prepared by loading a very small amount of PT, and its activity was evaluated by simulating the actual working conditions. The catalyst showed high efficiency in indoor formaldehyde purification and long-term reaction stability.
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O643.36
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,本文编号:2185601
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