鈣鈦礦全取代貴金屬Pt的負(fù)載型NSR催化劑研究.pdf

1、傳統(tǒng)的NSR催化劑都是用貴金屬做為氧化還原活性組分,但是貴金屬具有資源緊缺,價(jià)格昂貴,高溫下易燒結(jié)等缺點(diǎn)。過(guò)渡金屬氧化物具有較好的氧化還原性能,并且價(jià)格比貴金屬低100倍以上,被廣泛地應(yīng)用于許多氧化還原反應(yīng),如燃燒反應(yīng)。本文創(chuàng)新性地用鈣鈦礦全取代NSR催化劑中的貴金屬Pt,克服了鈣鈦礦難負(fù)載,比表面積小的缺點(diǎn),成功制得了以負(fù)載型鈣鈦礦為氧化還原活性組分的系列NSR催化劑,考察了它們對(duì)NOx儲(chǔ)存、抗硫及再生等性能,并與貴金屬NSR催化劑做

2、了對(duì)比。
　　 首先采用共沉淀法制備了較為穩(wěn)定的載體ZrTiO4,然后采用原位負(fù)載的方法在載體上負(fù)載La1-xSrxCoO3,在700℃煅燒后再浸漬K2CO3,最后制得催化劑La1-xSrxCoO3／K／ZrTiO4,采用連續(xù)浸漬法制得催化劑Pt／K／ZrTiO4。XRD和EXAFS表征結(jié)果表明,在載體上成功制得了負(fù)載型鈣鈦礦,BET和SEM表征結(jié)果表明,負(fù)載后的鈣鈦礦具有較大的比表面積和較好的分散性。
　　 相對(duì)貴金屬

3、,LaCoO3具有氧化還原性能較強(qiáng),資源豐富,耐熱穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。NOx儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)表明,鈣鈦礦型NSR催化劑較貴金屬NSR催化劑具有更高的NO轉(zhuǎn)化率,由于鈣鈦礦的負(fù)載量比較大,分散較好,使催化劑表面存在更多的NOx吸附與氧化活性中心,同時(shí)使鈣鈦礦和儲(chǔ)存組分之間有更高的接觸效率,促進(jìn)NOx的溢流效應(yīng),從而大大提高催化劑的儲(chǔ)存量。在300℃時(shí)催化劑具有最佳的儲(chǔ)存性能。原位紅外結(jié)果表明,鈣鈦礦型催化劑的儲(chǔ)存主要以亞硝酸鹽路徑為主,而貴金屬催化劑

4、中以硝酸鹽路徑為主。硫化和再生實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,硫化能導(dǎo)致鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的破壞,結(jié)合XPS和H2-TPR結(jié)果,可以判斷鈣鈦礦型催化劑硫化后主要生成了La2(SO4)3和CoO等物質(zhì),在還原過(guò)程中硫較難脫除,而貴金屬催化劑的再生性能較好,結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,但是Pt容易變成氧化態(tài)或者硫化態(tài),氧化性能較難恢復(fù)。
　　 為了提高鈣鈦礦型催化劑的穩(wěn)定性和儲(chǔ)存性能,合成了Ce1-xZrxO2載體負(fù)載的鈣鈦礦。XRD和XPS結(jié)果表明,鈣鈦礦在載體上具有完