PdO-CeO2催化剂上CO和CH4氧化反应活性位的研讨.pdf

啪也雌恻一秕出氧…觥能㈣煳 摘 要 采用燃烧法制备了PdO／Cel．。Pd。02-6、以及Ce02催化剂，并采用酸处理除 还制备了PdO／Ce02催化剂。考察了这些模型催化剂的CO和CH4氧化反应性 学吸附、H2．程序升温还原(H2．TPR)、拉曼光谱(Raman)、原位漫反射红外光谱 (DRIFT)以及透射电子显微镜(TEM)等技术对催化剂进行了表征，得到该催化 剂上CO和CH4氧化反应的活性位和作用本质方面的一些信息。 XRD、H2．TPR以及TEM的实验结果表明：采用燃烧法制备的 高度分散；体相是Cel．。Pdx02．d固溶体，Pd离子掺杂到Ce02晶格中。酸处理 只除去了表面的PdO。物种，体相固溶体中的Pd离子并没有溶解，也就是说体 相结构没有受到影响。而PdO／Ce02催化剂并没有生成CeI．。Pd。02-6固溶体，其 上的PdO。的比速率次之，Cel．。Pd。02．6固溶体中的PdO。的比速率最低。 比速率高可能与体相中氧缺位的浓度有关，Cel．。Pdx02．6中的氧缺位是活化氧的 中心；而且原位漫反射红外光谱(DRIFT)发现表面自由态PdO。是吸附和活化 CO的活性中心。 通过比较上述模型催化剂的CH4氧化活性，计算了模型催化剂的PdO。物 gp,i‘1S-1)， gPd～s。)最高，其次是PdO／Cel．。Pd。02．6催化剂的比速率(2．89m01CH4 PdO。／Ce02催化剂的比速率(1．71．tmolcH4gPd。S-1)最低，说明CI-h氧化反应的活 性与CO氧化反应的活性位是不同的。表面PdO。物种的存在有利于CO氧化 摘要 (5000C)是不稳定的，体相中的pd4+会从体相中析出在表面生成PdO。物种。 的影响。发现催化剂中出现了晶相Zr02的衍射峰，但是Ce02的晶胞参数变小， 踟d-1 S-1)的 gpd_1 2．1倍，这归因于Zr的掺杂提高了催化剂中氧缺位的浓度，从而提高了催化剂 的活性。而Cel*yPd。Zry02．6催化剂中的PdO。的比速率(2．0I．tmolcogPd’1S-1)LL Cel．。Pd。02．6催化剂中的PdOx的比速率(2．7p．molcos-1)稍小，这可能是Zr02 gPd-1 Cel*yPdxZry02．6催化剂的比速率(5．8p．m01CH4gPd～S-1)LLCel．。Pdx02-d催化剂的比 速率(7．5J．tm01CH4gPd。1 催化剂中的活性位数目降低，即暴露在表面的Pd物种数量减少，从而使得催 速率(2．39molcH4 gPa。1 gPd‘1 s。)，这归因于Zr02与表面PdO物种一起作用，共同使得活性位数目减少， 活性下降。 性位；比速率 II AND THESTUDYOF CATALYSTSFORCO PdO-Ce02 CATALYTICOXIDATION CH4 AB STRACT The asolution—combustionmethod PdO／Cel．xPdx02-6catalystpreparedby containedfreesurface and in solid PdO