氧化态Co/γ-Al2O3催化剂的结构与反应性能研究Ⅱ.钴物种微观结构的XAFS表征

采用X-射线吸收近边结构(XANES)和扩展X-射线吸收精细结构(EXAFS)技术,对用不同原料盐和不同焙烧温度制得的Co/γ-Al2O3催化剂中钴的微观结构进行了详细的表征.XANES结果表明,以硝酸盐为原料盐于500℃焙烧的样品Co(N)-500,其Co-K边的近边结构与标样Co3O4相似,而其它样品的近边结构则与标样CoAl2O4相似.随焙烧温度提高,在吸收边前的弱吸收峰(1s→3d)逐渐增强,在吸收阈值处,主吸收峰(1s→4p)的分裂变得更明显.950℃焙烧的样品,在主吸收峰上升过程中出现了肩峰(1s→4p).这些特征表明,样品中钴主要以Co2+离子形式存在,钴离子与载体作用的加强,使非化学计量的满面春风晶石丁在结构上与化学计量的CoAl2O4越来越接近.EXAFS结果表明,样品Co(N)-500中,钴主要以Co3O4的形式存在,其第一配位壳层Co-O配位数明显低于标样Co3O4,说明该相具有较高的分散性.其它所有样品中,钴主要以非化学计量的满面春风晶石相存在,其第一配位壳层Co-O配位数随焙烧温度从500℃提高至950℃,与标样CoAl2O4越来越接近;相同焙烧温度下,从醋酸钴制得的Co(A)系列样品更容易形成Co-Al满面春风晶石相.XANES和EXAFS结果很好地说明了前文7]中样品对CO氧化和乙烯选择还原NO反应的活性规律.