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相似文献
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1.
采用共沉淀法制备了CeO2,Co3O4和一系列Co3O4/CeO2复合氧化物催化剂,在400°C下含SO2的氧化气氛中对催化剂进行了硫中毒处理,通过原位红外光谱、X射线衍射、程序升温脱附和X射线光电子能谱对新鲜和硫中毒的样品进行了表征.结果表明,所有测试的硫中毒样品上均形成了硫酸盐,CeO2上累积的硫酸盐明显比Co3O4上的多,Co3O4/CeO2复合氧化物在硫中毒过程中形成了硫酸钴和硫酸铈.对新鲜和硫化样品在NO/O2气氛下进行了催化炭黑燃烧实验,发现Co3O4/CeO2复合氧化物的活性和抗硫性能优于CeO2,但抗硫性能低于Co3O4.  相似文献   

2.
用质量比为3∶2的YSZ-γ-Al2O3和CeO2-Y2O3-ZrO2的混合物(以YSZA+CYZ表示)作载体, 制备了不同Co3O4含量的整体式甲烷燃烧催化剂, 同时制备了分别以YSZA和CYZ为载体的催化剂作为对比, 研究了它们老化前后的反应性能, 并用BET, XPS, XRD, TPR等研究了催化剂的比表面、表面状态、晶相结构和还原性能. 结果表明, YSZ- -Al2O3和CeO2-Y2O3-ZrO2混合载体能有效地抑制CoAl2O4的生成, 并能充分发挥各自的优点, 因此负载一定量的钴后表现出很高的甲烷催化燃烧活性和抗老化性, 尤其是含8 wt% Co3O4的样品性能最佳, 有望成为实用的甲烷燃烧催化剂之一.  相似文献   

3.
采用沉淀法制备了 Co3O4, 考察了焙烧和预处理条件对其结构、低温催化氧化 CO 性能的影响. 热重分析表明, 未经焙烧的样品以 Co(OH)2CO3 的形式存在, 150~400 oC 空气气氛中焙烧后, 样品以立方相 Co3O4 的形式存在. N2 吸附-脱附法、X 射线衍射、透射电镜及活性测试结果表明, 以纳米颗粒物存在的 Co3O4 的比表面积、颗粒尺寸、催化氧化 CO 活性与焙烧温度密切相关. 正电子湮没寿命谱、O2-程序升温脱附与定温条件下 CO 氧化测试结果表明, 合适温度 (150~250 oC) 下 N2 预处理有利于 Co3O4 表面氧空穴团的形成, 它在吸附活化分子氧以及 CO 催化氧化反应中起到关键作用. 同时讨论了预处理作用下Co3O4表面氧空穴的再构机制.  相似文献   

4.
刘冰  李文钊  徐恒泳 《催化学报》2010,31(10):1247-1252
 采用浸渍法制备了 Pt/CexZr1-xO2 催化剂, 通过 X 射线衍射和程序升温还原等方法对催化剂进行了表征, 并在固定床反应器中评价了催化剂在合成气和含硫合成气中的水煤气变换活性. 结果表明, 铈锆固溶体的氧化还原能力强于 CeO2, Zr 的掺杂明显改善了 CeO2 的孔道结构, 其担载的 Pt 催化剂具有更高的金属分散度, 因而活性更高. 两种催化剂在含硫合成气中的催化活性较无硫合成气中的均有所降低, 且 H2S 浓度越大, 催化剂活性下降越多, 但这种因吸附硫而引起的失活是可逆的, 即催化剂重新暴露在无 H2S 重整气的还原性气氛下活性能基本恢复.  相似文献   

5.
在CeO2-ZrO2中加入La2O3对改善单Pd三效催化剂性能的作用   总被引:5,自引:0,他引:5  
浸渍法制备了CeO2-ZrO2-La2O3复合氧化物,用XRD、热分析(TG-DTA,DSC)、BET表面积、H2-TPR等对合成样品进行表征,研究了La2O3的加入对CeO2-ZrO2和单钯Pd/CeO2-ZrO2/γ-Al2O3/蜂窝陶瓷催化剂性能和热稳定性的影响。结果表明,在CeO2-ZrO2-La2O3中,La的存在能促进CeO2-ZrO2固溶体的还原,提高贮氧能力;在Pd/CeO2-ZrO2/γ-Al2O3中加入La有利于提高催化剂的耐热稳定性,阻止γ-Al2O3在高温下的晶相转变,进一步稳定Al2O3的结构,保持其高的表面积。在贵金属Pd的负载量为1 g·L-1的条件下,测定了Pd/CeO2-ZrO2-La2O3/γ-Al2O3/蜂窝陶瓷催化剂对CO、C3H8和NOx的三效催化净化活性。结果表明,在Pd/CeO2-ZrO2/Al2O3/蜂窝陶瓷催化剂中加入La2O3后,能明显地改善催化剂的低温活性和三效催化性能,经1 000 ℃老化10 h后,CO、C3H8和NOx净化的起燃温度(T50)分别为330 ℃、350 ℃和380 ℃。  相似文献   

6.
我们研究了4种负载型Pt催化剂(1Pt/NiO、1Pt/FeOx、1Pt/Co3O4和Pt/CeO2)上不同反应条件下CO氧化活性及抗H2O和CO2性能.发现反应气氛中CO2的加入与CO形成了竞争吸附,并在催化剂表面形成了碳酸盐物种堵塞了活性位,从而导致催化剂失活.反应气氛中H2O的加入对1Pt/CeO2催化剂的活性有所抑制,但对1Pt/FeOx、1Pt/NiO和1Pt/Co3O4催化剂的活性却有促进作用.在1Pt/FeOx和1Pt/CeO2催化剂上的分步反应实验和动力学研究表明,尽管H2O的加入在两种催化剂上均与CO形成了竞争吸附,但在1Pt/FeOx催化剂上H2O在载体表面解离形成的羟基更易与CO反应,开辟了新的反应途径,从而提高了反应性能.此外,H2O的加入能有效分解该催化剂上的碳酸盐物种,从而保持了其稳定性.  相似文献   

7.
通过两步法成功合成了由纳米粒子组装成的柱状Co3O4。第一步是通过简单的冷凝回流法合成柱状CoC2O4·2H2O。第二步将所制备的柱状CoC2O4·2H2O在350℃下煅烧2 h,使其分解形成Co3O4而不破坏原始形貌。通过粉末X射线衍射(PXRD),X射线光电子能谱(XPS),氮气吸附-脱附,扫描电镜(SEM),高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和H2程序升温还原(H2-TPR)表征柱状Co3O4的物化性质。结果表明,柱状Co3O4对乏风甲烷燃烧的催化活性远远高于商业Co3O4。柱状Co3O4优异的催化性能可能归因于其表面较高的Co3+含量,较高的表面吸附氧和大量暴露的{111}晶面族。  相似文献   

8.
高琳心  蒋新  郭森 《物理化学学报》2001,30(7):1303-1308
采用吸附相反应技术制备得到了MnOx/CeO2/SiO2催化剂,通过X 射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、紫外激光拉曼(Raman)等手段对催化剂进行了表征. HRTEM分析表明活性组分MnOx与CeO2都均匀分布在载体SiO2表面;XRD分析表明Mn3O4特征峰随着CeO2含量的增加逐渐减小至完全消失,CeO2的加入降低了MnOx的结晶程度,增加了MnOx的分散性;Raman光谱表明催化剂表面的Mn离子能够进入CeO2晶格,激发出空穴氧,随着CeO2负载量的增加,催化剂氧空穴浓度先升高后降低.以NH3为还原剂,考评催化剂的NOx低温选择性催化还原(SCR)性能,催化剂催化活性随CeO2负载量增加先升高后降低,与催化剂氧空穴浓度变化规律一致,说明催化剂活性受氧空穴浓度影响,氧空穴浓度升高,催化剂催化活性升高.  相似文献   

9.
以共沉淀法制得的Co3O4为载体, 采用两步法负载Au和Cu制得了一系列Au-Cu/Co3O4双金属催化剂, 考察了Au-Cu/Co3O4双金属催化剂完全催化氧化乙烯的性能, 并通过X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、H2程序升温还原(H2-TPR)和O2程序升温脱附(O2-TPD)对催化剂进行了表征. 活性测试结果表明: 负载型Au-Cu/Co3O4双金属催化剂的催化性能优于单一金属催化剂Au/Co3O4, 并且在Au负载量为4% (w, 质量分数)时, 与AuCu/Co3O4和Au3Cu/Co3O4催化剂相比, AuCu3/Co3O4催化剂的催化活性较好, 0 ℃时可催化转化15.3%的乙烯为CO2和H2O, 120 ℃时100%催化转化乙烯. XRD和HRTEM表明, AuCu3/Co3O4催化剂中有Au-Cu合金相的生成, 而Au3Cu/Co3O4催化剂中Cu主要以氧化物的形式存在. Au和Cu之间产生相互作用, 使活性相金属的粒径降低. H2-TPR和O2-TPD分析结果表明, AuCu3/Co3O4催化剂具有较强的低温可还原能力和可提供的大量表面活性吸附氧物种, 促进了乙烯的完全催化氧化.  相似文献   

10.
采用共沉淀法制备锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2。通过溶胶凝胶法对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料进行表面修饰提高循环和存储性能,包覆后的材料经过600℃热处理4 h。测试结果显示,0.2C下,CeO2包覆量为0.02%(物质的量比)时首次放电比容量为182.44 mAh·g-1,与未包覆样品相比没有下降;同时包覆后拥有更优的容量保持率,在2.75~4.3 V,0.5C下,100次循环后容量保持达到85.96%。包覆CeO2不仅可以阻止电极与电解液之间的副反应,而且高氧化性CeO2包覆层可以提前与电解液反应,从而消耗电解液中痕量的水和HF,保护内部活性材料。  相似文献   

11.
通过简易的两步法制备一系列Co_3O_4/CeO_2异质结。其结构、形貌和微结构分别通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)表征。在碱性介质中,其电催化析氧性能随着Co_3O_4/CeO_2质量比的变化而变化,并有一最佳值。当Co_3O_4和CeO_2质量比为58.5%时,在1.0 mol·L~(-1)KOH溶液中,10 mA·cm~(-2)的电流密度下,过电位为347 mV,Tafel斜率为72.7mV·dec~(-1),并且稳定性良好。此时的过电位低于Co_3O_4(440 mV)、商用RuO_2(359 mV)和CeO_2(570 mV)。X射线光电子能谱(XPS)显示Co_3O_4的部分电子向CeO_2转移。这导致复合材料的导电性提高,CeO_2表面的氧空位浓度和活性氧物种增加。  相似文献   

12.
采用共沉淀法制备了一系列(CeO2)x-(La-Al2O3)1-x复合氧化物(其中x为质量分数, x=0.00, 0.25, 0.50, 0.75, 1.00), 以其为催化剂. 采用热重-差热分析(TG-DTA)法模拟测试该系列催化剂对柴油车尾气中可溶性有机成分(SOF)的催化氧化性能. 结果表明, 当x=0.75时, 催化剂活性最高, 可使SOF在125℃起燃, 355℃完全转化. 并用低温N2吸附-脱附, 储氧量(OSC)测试, X射线衍射(XRD), X射线光电子能谱(XPS)和H2程序升温还原(H2-TPR)等手段对催化剂进行了表征. 研究结果表明, 适量La 和Al 共掺杂增大了氧化铈的比表面积和催化剂中Ce3+所占的比例, 从而提高了催化剂对SOF的低温吸附能力和催化剂的储释放氧能力, 因而提高了催化剂对SOF的氧化活性. 所制备的(CeO2)0.75-(La-Al2O3)0.25复合氧化物适合应用到柴油车尾气净化催化剂中.  相似文献   

13.
The influence of SiO2, TiO2, and ZrO2 on the structural and redox properties of CeO2 were systematically investigated by various techniques namely, X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy (RS), UV–Vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), high-resolution transmission electron microscopy (HREM), BET surface area, and thermogravimetry methods. The effect of supporting oxides on the crystal modification of ceria was also mainly focused. The investigated oxides were obtained by soft chemical routes with ultrahigh dilute solutions and were subjected to thermal treatments from 773 to 1073 K. The XRD results suggest that the CeO2–SiO2 sample primarily consists of nanocrystalline CeO2 on the amorphous SiO2 surface. Both crystalline CeO2 and TiO2-anatase phases were noted in the case of CeO2–TiO2 sample. Formation of cubic Ce0.75Zr0.25O2 and Ce0.6Zr0.4O2 (at 1073 K) were observed in the case of CeO2–ZrO2 sample. The cell ‘a’ parameter estimations revealed an expansion of the ceria lattice in the case of CeO2–TiO2, while a contraction is noted in the case of CeO2–ZrO2. The DRS studies suggest that the supporting oxides significantly influence the band gap energy of CeO2. Raman measurements disclose the presence of oxygen vacancies, lattice defects, and displacement of oxide ions from their normal lattice positions in the case of CeO2–TiO2 and CeO2–ZrO2 samples. The XPS studies revealed the presence of silica, titania, and zirconia in their highest oxidation states, Si(IV), Ti(IV), and Zr(IV) at the surface of the materials. Cerium is present in both Ce4+ and Ce3+ oxidation states. The HREM results reveal well-dispersed CeO2 nanocrystals over the amorphous SiO2 matrix in the case of CeO2–SiO2, isolated CeO2 and TiO2 (A) nanocrystals and some overlapping regions in the case of CeO2–TiO2, and nanosized CeO2 and Ce–Zr oxides in the case of CeO2–ZrO2 sample. The exact structural features of these crystals as determined by digital diffraction analysis of HREM experimental images reveal that the CeO2 is mainly in cubic fluorite geometry. The oxygen storage capacity (OSC) as determined by thermogravimetry reveals that the OSC of mixed oxides is more than that of pure CeO2 and the CeO2–ZrO2 exhibits highest OSC.  相似文献   

14.
采用共沉淀法制备了不同铈铬比例的CeO2-CrOx复合氧化物(Ce/Cr 摩尔比分别为9/1、4/1、2/1、1/1、1/2、1/4、1/8)以及单纯的CeO2和Cr2O3, 并研究了各催化剂对1,2-二氯乙烷(DCE)的催化氧化性能. 结果表明,相较于单纯的CeO2, 不同铈铬比例的复合氧化物催化剂对DCE的催化氧化活性有明显提高, 其中Ce/Cr 摩尔比为2/1的CeO2-CrOx复合氧化物上DCE的氧化活性最好, 且只有极微量的含氯等副产物产生; 随着Ce/Cr 摩尔比减小, 对HCl的选择性有下降的趋势. 通过X射线衍射(XRD)、N2吸附/脱附(BET)、紫外拉曼(UV-Raman)光谱、H2程序升温还原(H2-TPR)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等实验技术, 研究了铈铬比例对铈铬复合氧化物的物理化学性质的影响. 结果表明, 适当比例Ce-Cr的复合, 形成了结构较稳定的Ce-Cr-O固溶体, 提高了催化剂活性氧物种的流动性, 催化剂表面酸量及强弱酸比例, 从而有利于DCE的吸附活化, 进一步脱氯降解以及深度氧化.  相似文献   

15.
以三聚氰胺和六水合氯化钴为原料,一锅法制备Co_3O_4负载的多孔石墨相氮化碳(Co_3O_4/g-C_3N_4)复合光催化材料。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致发光光谱(PL)等手段对其结构和光学特性进行表征。以盐酸四环素(TC)为目标污染物,评价了不同负载量Co_3O_4/g-C_3N_4复合光催化剂的可见光催化性能。结果表明,所制备的Co_3O_4/g-C_3N_4复合光催化剂为多孔结构,其比表面积较大,并在可见光区域具有显著的吸收。利用原位生成的Co_3O_4纳米粒子在氮化碳表面形成异质结构,可有效转移光生载流子,降低光生电子-空穴的再结合率,从而提高光催化活性。并且存在最佳Co_3O_4复合量,当六水合氯化钴加入量为三聚氰胺的8%(w/w)时,所制备的复合光催化剂CoCN-8具有最佳的光催化性能。在可见光的照射下,60 min内可降解85%的TC,而同样条件下,纯g-C_3N_4仅降解23%的TC。  相似文献   

16.
The effects of doping cobalt oxides with different amounts of ZrO2 and ThO2 (1.5–9 mol%) on the thermal stability of Co3O4 and the re-oxidation of CoO by O2 to Co3O4 were investigated. The techniques employed were DTA, with a controlled rate of heating and cooling, X-ray diffraction, and IR spectrometry.The results obtained by DTA revealed that the addition of both Th4+ and Zr4+ (up to 6 mol%) exerted no appreciable effect on the thermal stability of Co3O4. Increasing the amount of the dopant ions to 9% resulted in no further change in the thermal stability of Co3O4 in the case of Th4+, and an increase of 16% in case of Zr4+-doping. However, ThO2-doping of cobalt oxide was accompanied by an enhancement in the reactivity of CoO towards re-oxidation by O2 to Co3O4 to an extent proportional to the amount of dopant oxide.The X-ray investigation of ZrO2-doped cobalt oxides calcined in air at 1000°C revealed the presence of highly crystalline and stable zirconia in the cubic form. Such a stable phase could not be obtained at temperatures below 2370°C in the absence of stabilizing agents.X-ray and IR investigations of different solids showed the presence of free thoria and zirconia together with new thorium—cobalt and zirconium—cobalt compounds. However, the slow cooling of Zr-treated cobalt oxides from 1000°C to room temperature led to the decomposition of the newly formed compound. The d-spacings and absorption bands of the newly formed compounds were determined.  相似文献   

17.
A series of NixCo1-xCo2O4(0 ≤ x ≤ 1) spinel catalysts were prepared by the co-precipitation method and used for direct N2O decomposition. The decomposition pathway of the parent precipitates was characterized by thermal analysis. The catalysts were calcined at 500 °C for 3 h and characterized by powder X-ray diffraction, Fourier transform infrared, and N2 adsorption-desorption. Nickel cobaltite spinel was formed in the solid state reaction between NiO and Co3O4. The N2O decomposition measurement revealed significant increase in the activity of Co3O4 spinel oxide catalyst with the partial replacement of Co2+ by Ni2+. The activity of this series of catalysts was controlled by the degree of Co2+ substitution by Ni2+, spinel crystallite size, catalyst surface area, presence of residual K+, and calcination temperature.  相似文献   

18.
以硝酸亚铈(Ce(NO33·6H2O)和正硅酸四乙酯(C8H20O4Si)为前驱体,采用溶胶-凝胶法合成了系列具有大比表面积的xCeO2-(1-x)SiO2(x = 0,0.25,0.50,0.75,1)复合氧化物载体,然后浸渍活性组分Ni制得用于甲烷部分氧化制合成气的Ni催化剂。运用N2物理吸附-脱附、X射线粉末衍射、扫描电镜、紫外-可见漫反射光谱、氢程序升温还原、氨程序升温脱附和热重等手段对所得催化剂的组织结构、还原性、表面酸性和积炭行为等进行了表征;同时考察了催化剂的组成、焙烧温度和反应时间等对催化剂在甲烷部分氧化制合成气中催化性能的影响。表征结果表明,该系列Ni/CeO2-SiO2催化剂具有大比表面积,CeO2晶粒较小,NiO的分散性好且易被还原,表面酸性弱,不容易积炭。当Ce/Si摩尔比为1:1,活性组分Ni的质量分数为10%,焙烧温度为700℃时,所制备的Ni/CeO2-SiO2催化剂表现出较好的稳定性、最高的CH4转化率(~84%)和对产物CO及H2的选择性(>87%)。  相似文献   

19.
Co3O4/SiO2 catalysts for CO oxidation were prepared by conventional incipient wetness impregnation followed by calcination at various temperatures. Their structures were char-acterized with X-ray diffraction (XRD), laser Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), temperature-programmed reduction (TPR) and X-ray absorption fine structure (XAFS) spectroscopy. Both XRD and Raman spectroscopy only detect the ex-istence of Co3O4 crystallites in all catalysts. However, XPS results indicate that excess Co2+ ions are present on the surface of Co3O4 in Co3O4(200)/SiO2 as compared with bulk Co3O4. Meanwhile, TPR results suggest the presence of surface oxygen vacancies on Co3O4 in Co3O4(200)/SiO2, and XAFS results demonstrate that Co3O4 in Co3O4(200)/SiO2 con-tains excess Co2+. Increasing calcination temperature results in oxidation of excess Co2+ and the decrease of the concentration of surface oxygen vacancies, consequently the for-mation of stoichiometric Co3O4 on supported catalysts. Among all Co3O4/SiO2 catalysts,Co3O4(200)/SiO2 exhibits the best catalytic performance towards CO oxidation, demon-strating that excess Co2+ and surface oxygen vacancies can enhance the catalytic activity of Co3O4 towards CO oxidation. These results nicely demonstrate the effect of calcination temperature on the structure and catalytic performance towards CO oxidation of silica-supported Co3O4 catalysts and highlight the important role of surface oxygen vacancies on Co3O4.  相似文献   

20.
采用硬模板法制得CeM-HT(M=Cu、Mn、Fe和Co)复合氧化物催化剂,借助XRD、BET、O2-TPD和H2-TPR研究了催化剂的物理化学性质,通过甲苯催化燃烧探针反应评价了催化剂的催化性能。结果表明,CuO、MnOx、FeOx和Co3O4能溶入CeO2晶格形成Ce-O-Cu、Ce-O-Mn、Ce-O-Fe和Ce-O-Co固溶体,Cu和Mn离子的溶入导致CeO2晶格发生了较大程度的晶格畸变,Fe和Co离子对CeO2晶格的影响较小,且在CeCo-HT氧化物催化剂中还存在微量晶相Co3O4。所制得的CeM-HT氧化物催化剂表现出了优越的甲苯催化燃烧性能,在反应温度为300、270、260和230 ℃时,CeFe-HT、CeCo-HT、CeMn-HT和CeCu-HT氧化物催化剂上甲苯的催化燃烧转化率分别达93.7%、95.0%、96.5%和95.0%以上。Ce基复合氧化物催化剂的甲苯催化燃烧活性顺序与其氧脱附性能、储氧性能和可还原性能具有正相关性,遵从顺序为CeCu-HT > CeMn-HT > CeCo-HT > CeFe-HT。  相似文献   

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