模板法制备铜铈催化剂催化CO氧化的研究
发布时间：2021-10-31 00:02
CO是一种无色、无臭、无刺激性的气体,难以被发现,但对人群健康有一定危害;在质子交换膜燃料电池的应用中100ppm的CO即会使得电极中毒;在汽车的尾气中含有CO须做尾气净化处理;火灾救助现场需佩戴CO防毒面具,因而CO氧化技术在生活和工作中有着极其重要的作用,开发催化CO氧化的催化剂一直是研究的热点之一。贵金属催化剂有着低温活性的优点,但是高昂的成本限制了其在工业和实验室广泛的使用。非贵金属催化剂价格虽便宜,但低温催化活性与贵金属相比较差。综合各方面因素,急需开发低温活性与贵金属相当的非贵金属催化剂。针对这一需求,本课题聚焦近几年研究热点的铜铈催化剂,制备了一系列超大比表面积的铜铈催化剂。首先研究了以POPs为模板,合成了不同比例的铜铈催化剂,选用较为简单的CO氧化作为探针反应,结果表明,当铜与铈的摩尔比高达3:7时,所合成催化剂Cu0.3Ce0.7-T的催化CO氧化活性最优,催化CO完全转化的温度为100℃且反应80h之后活性依旧不变,同时具有优越的抗H2O性能。随后,使用相关表征手段进行考察分析活性差异的原因。结果发...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同浓度下的CO对人体的危害
2图 1.2）科技层面，浓度为 100ppm 的 CO 就会使质子交换膜燃料电，而且它很容易吸附在催化剂的表面，阻碍燃料的催化氧化寿命大打折扣[4-7]。（见图 1.2））工业层面，在石油化工行业领域，大多数烃类在加工过程中身比表面积碳而使催化剂失去原来的活性[8]以及催化剂的氧化 CO 的存在有着直接、间接的关系[9]。上述原因，催化 CO 氧化技术在人类生活与生产中有着极其重一直在积极寻求脱除 CO 的技术方法。有技术手段而言，脱除 CO 的技术方法主要可以分为物理法、
化反应法、水煤气变换法、CO 催化氧化法等。物理法中设备体积庞大且容量有限的缺点；Pd 膜分离法[12-14]因为以有着成本高的缺点且 Pd 膜有着轻脆的不足，需要在较溶剂吸收法成本较高且存在废液难以处理的问题。化学5-17]，在消耗大量氢气的同时，最终严重降低整个系统的法[18-21]无法达到 CO 的出口浓度。研究表明[22]，最为直将 CO 直接氧化为 CO2。因此，开发催化 CO 氧化的催究的热门课题之一。文献报道的关于催化 CO 氧化的催化剂数目之庞大，种类剂的金属性主要分为两大类（占比见图 1.3），一类是以 A的贵金属催化剂，如研究近几年研究热点的纳米金催化，较好寿命等特点。另一类是以过渡金属 Mn[26]、Cu[27]属催化剂，其中近几年 Cu 基系列催化剂由于其价格低廉化有着较高的催化活性，越来越备受研究者的青睐。本章催化剂。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cu-Ce-O/γ-Al2O3的CO氧化性能[J]. 储丽丽,孔令朋,张传驹,陈亮,靳广洲. 工业催化. 2017(11)
[2]用于CO催化氧化的负载型纳米金催化剂的研究进展[J]. 姚欣蕾,周淑君,周涵,范同祥. 材料导报. 2017(09)
[3]Copper-cerium oxides supported on carbon nanomaterial for preferential oxidation of carbon monoxide[J]. 高美怡,江楠,赵宇宏,徐长进,苏海全,曾尚红. Journal of Rare Earths. 2016(01)
[4]功能化氧化石墨烯负载Pd纳米颗粒催化Heck偶联反应[J]. 尹洁,丁顺民,曾乐,夏辉,陈超,张宁. 高等学校化学学报. 2015(04)
[5]Pt/TiO2催化剂上CO氧化反应动力学研究[J]. 李娜,陈秋艳,罗孟飞,鲁继青. 物理化学学报. 2013(05)
[6]活性炭表面官能团的氧化改性及其吸附机理的研究[J]. 杨颖,李磊,孙振亚,杜露. 科学技术与工程. 2012(24)
[7]贵金属催化剂的应用研究进展[J]. 卢雯婷,陈敬超,冯晶,于杰. 稀有金属材料与工程. 2012(01)
[8]铜取代和制备方法对LaMnO3±δ结构和催化甲烷燃烧和CO氧化的影响（英文）[J]. Maryam ABDOLRAHMANI,Matin PARVARI,Mehdi HABIBPOOR. 催化学报. 2010(04)
[9]Crystalline mesoporous metal oxide[J]. Wenbo Yue Wuzong Zhou School of Chemistry,University of St.Andrews,St.Andrews,Fife KY16 9ST,United Kingdom. Progress in Natural Science. 2008(11)
[10]改进柠檬酸络合法制备CuO-CeO2及其CO低温氧化催化性能[J]. 毛东森,陶丽华,郭杨龙,卢冠忠. 工业催化. 2008(10)
博士论文
[1]几种MOFs吸附性能的压电监测及其在生物传感分析中的应用[D]. 张平.山东师范大学 2017
[2]四氧化三钴纳米结构的形貌调控及其对水合肼的电化学检测研究[D]. 张杰.北京化工大学 2015
[3]负载型钒基催化剂及碳纳米管表面的氧化脱氢反应的理论模拟[D]. 杜钰珏.复旦大学 2013
[4]氧化铈基催化剂的制备及催化氧化性能的研究[D]. 李俊峰.华东理工大学 2012
[5]铈锆固溶体负载氧化铜纳米催化剂催化还原NO的基础研究[D]. 刘连军.南京大学 2010
硕士论文
[1]Cu基复合金属氢氧化物/氧化物催化剂制备及其苯乙烯环氧化性能研究[D]. 梁晓.北京化工大学 2017
[2]模板法在功能性微球制备及组装中的应用研究[D]. 王月中.青岛大学 2016
[3]功能化金属有机骨架材料的制备及在电化学分析中的应用[D]. 陈欢欢.扬州大学 2016
[4]金属氧化物纳米材料的制备及光催化性能研究[D]. 刘煌.重庆理工大学 2015
[5]铜基纳米材料的制备及其吸附，催化和气敏性能研究[D]. 时龙姣.新疆大学 2014
[6]含有手性基团咪唑型离子液晶聚合物的合成与表征[D]. 周乃羽.东北大学 2014
[7]城市机动车尾气污染问题及对策研究[D]. 赵圳正.苏州大学 2014
[8]活性炭预处理对制备可控尺寸Pd/C催化剂的影响[D]. 陈莎.浙江工业大学 2007
本文编号：3467666
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同浓度下的CO对人体的危害
2图 1.2）科技层面，浓度为 100ppm 的 CO 就会使质子交换膜燃料电，而且它很容易吸附在催化剂的表面，阻碍燃料的催化氧化寿命大打折扣[4-7]。（见图 1.2））工业层面，在石油化工行业领域，大多数烃类在加工过程中身比表面积碳而使催化剂失去原来的活性[8]以及催化剂的氧化 CO 的存在有着直接、间接的关系[9]。上述原因，催化 CO 氧化技术在人类生活与生产中有着极其重一直在积极寻求脱除 CO 的技术方法。有技术手段而言，脱除 CO 的技术方法主要可以分为物理法、
化反应法、水煤气变换法、CO 催化氧化法等。物理法中设备体积庞大且容量有限的缺点；Pd 膜分离法[12-14]因为以有着成本高的缺点且 Pd 膜有着轻脆的不足，需要在较溶剂吸收法成本较高且存在废液难以处理的问题。化学5-17]，在消耗大量氢气的同时，最终严重降低整个系统的法[18-21]无法达到 CO 的出口浓度。研究表明[22]，最为直将 CO 直接氧化为 CO2。因此，开发催化 CO 氧化的催究的热门课题之一。文献报道的关于催化 CO 氧化的催化剂数目之庞大，种类剂的金属性主要分为两大类（占比见图 1.3），一类是以 A的贵金属催化剂，如研究近几年研究热点的纳米金催化，较好寿命等特点。另一类是以过渡金属 Mn[26]、Cu[27]属催化剂，其中近几年 Cu 基系列催化剂由于其价格低廉化有着较高的催化活性，越来越备受研究者的青睐。本章催化剂。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cu-Ce-O/γ-Al2O3的CO氧化性能[J]. 储丽丽,孔令朋,张传驹,陈亮,靳广洲. 工业催化. 2017(11)
[2]用于CO催化氧化的负载型纳米金催化剂的研究进展[J]. 姚欣蕾,周淑君,周涵,范同祥. 材料导报. 2017(09)
[3]Copper-cerium oxides supported on carbon nanomaterial for preferential oxidation of carbon monoxide[J]. 高美怡,江楠,赵宇宏,徐长进,苏海全,曾尚红. Journal of Rare Earths. 2016(01)
[4]功能化氧化石墨烯负载Pd纳米颗粒催化Heck偶联反应[J]. 尹洁,丁顺民,曾乐,夏辉,陈超,张宁. 高等学校化学学报. 2015(04)
[5]Pt/TiO2催化剂上CO氧化反应动力学研究[J]. 李娜,陈秋艳,罗孟飞,鲁继青. 物理化学学报. 2013(05)
[6]活性炭表面官能团的氧化改性及其吸附机理的研究[J]. 杨颖,李磊,孙振亚,杜露. 科学技术与工程. 2012(24)
[7]贵金属催化剂的应用研究进展[J]. 卢雯婷,陈敬超,冯晶,于杰. 稀有金属材料与工程. 2012(01)
[8]铜取代和制备方法对LaMnO3±δ结构和催化甲烷燃烧和CO氧化的影响（英文）[J]. Maryam ABDOLRAHMANI,Matin PARVARI,Mehdi HABIBPOOR. 催化学报. 2010(04)
[9]Crystalline mesoporous metal oxide[J]. Wenbo Yue Wuzong Zhou School of Chemistry,University of St.Andrews,St.Andrews,Fife KY16 9ST,United Kingdom. Progress in Natural Science. 2008(11)
[10]改进柠檬酸络合法制备CuO-CeO2及其CO低温氧化催化性能[J]. 毛东森,陶丽华,郭杨龙,卢冠忠. 工业催化. 2008(10)
博士论文
[1]几种MOFs吸附性能的压电监测及其在生物传感分析中的应用[D]. 张平.山东师范大学 2017
[2]四氧化三钴纳米结构的形貌调控及其对水合肼的电化学检测研究[D]. 张杰.北京化工大学 2015
[3]负载型钒基催化剂及碳纳米管表面的氧化脱氢反应的理论模拟[D]. 杜钰珏.复旦大学 2013
[4]氧化铈基催化剂的制备及催化氧化性能的研究[D]. 李俊峰.华东理工大学 2012
[5]铈锆固溶体负载氧化铜纳米催化剂催化还原NO的基础研究[D]. 刘连军.南京大学 2010
硕士论文
[1]Cu基复合金属氢氧化物/氧化物催化剂制备及其苯乙烯环氧化性能研究[D]. 梁晓.北京化工大学 2017
[2]模板法在功能性微球制备及组装中的应用研究[D]. 王月中.青岛大学 2016
[3]功能化金属有机骨架材料的制备及在电化学分析中的应用[D]. 陈欢欢.扬州大学 2016
[4]金属氧化物纳米材料的制备及光催化性能研究[D]. 刘煌.重庆理工大学 2015
[5]铜基纳米材料的制备及其吸附，催化和气敏性能研究[D]. 时龙姣.新疆大学 2014
[6]含有手性基团咪唑型离子液晶聚合物的合成与表征[D]. 周乃羽.东北大学 2014
[7]城市机动车尾气污染问题及对策研究[D]. 赵圳正.苏州大学 2014
[8]活性炭预处理对制备可控尺寸Pd/C催化剂的影响[D]. 陈莎.浙江工业大学 2007
本文编号：3467666
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