高分散Co3O4对钙钛矿类LaCoO3低浓度甲烷催化燃烧性能的影响

本研究采用溶胶凝胶法，通过调变镧钴比合成了一种纳米新型钙钛矿类催化剂。利用物理吸附、ICP、XRD、H₂-TPR、O₂-TPD和XPS等技术对催化剂进行了表征，并对其在乏风甲烷氧化燃烧中的催化性能进行了研究。结果表明，高分散性的Co₃O₄纳米颗粒有利于甲烷的低温活化，且催化剂中镧钴钙钛矿体相可提供大量的晶格氧，促进高温下甲烷的催化燃烧速率和催化剂的高温稳定性。通过调变镧钴比例，可有效调变催化剂中Co₃O₄纳米颗粒的分散状态，进而实现催化剂低温活性和高温稳定性的有效统一。当La/Co比为0.9时，在空速为30000 mL/(gcat·h)的条件下，La0.9CoO₃钙钛矿催化剂的甲烷起燃温度为382℃；稳定运行72 h后，甲烷转化率保持在95%以上。这些结果为今后开发低成本、高活性和高稳定性的甲烷燃烧催化剂提供了参考。