超高分散含銅混合氧化物的制備及表征研究.pdf

1、水滑石類化合物(HTLCs)是一類具有層狀結構的陰離子粘土.這種物質既具有離子可交換性又具有孔徑可調變的擇形吸附的催化性能,在催化領域具有很大的應用前景.HTLCs的構晶離子可以在很大范圍內調變,將一些具有潛在催化活性的元素(Cu、La等)引入HTLCs結構層中,可以獲得活性金屬離子超高分散的催化劑前驅物及其衍生混合氧化物.該文采用共沉淀法合成了系列未見文獻報道的含Cu的CuMgAlFeCO<,3>型及CuMgAlFeCO<,3>(M=

2、La,Ba,Co)型類水滑石,以此為前體制備了含銅混合氧化物.采用XRD、TG-DSC、FT-IR和TEM對材料的結構及物化性質進行了表征,并采用甲烷催化燃燒為模型反應初步表征了混合氧化物的催化活性,得到了性能較好的催化劑.XRD結果表明pH在9.5~11.5范圍內均能合成晶相良好的類水滑石,呈現(xiàn)出水滑石典型的層狀結構和強的特征衍射峰;經(jīng)過500℃焙燒以后得到混合氧化物催化劑主要呈現(xiàn)Mg<,1-x>Fe<,x>O晶相,沒有檢測到任何其他

3、金屬氧化物的物相,說明活性金屬離子(Cu<'2+>、Al<'3+>、La<'3+>)高度分散,前驅物經(jīng)800℃焙燒處理后,XRD峰型尖銳,對稱性良好,表明所得物質的晶相較為完整,同時催化劑的顆粒長大.TG-DSC分析表明各樣品呈兩階段失重,分別對應于200℃左右和400℃左右的吸熱峰,La、Ba含量的增加提高了混合氧化物的高溫穩(wěn)定性;FT-IR表明層間險離子為CO<,3><'2->;TEM表明所合成的水滑石粒徑在30~50nm左右,呈規(guī)