反負載型納米多孔金-金屬氧化物催化劑的制備及其CO催化氧化性能研究.pdf

1、金催化劑代表了一類非常有趣的異相催化劑，采用化學方法制備的負載型金納米顆粒催化劑是當前研究最為廣泛的納米金催化劑。眾所周知，負載型納米金催化劑的 CO催化氧化活性是眾多因素相互作用的結(jié)果，如顆粒尺寸、負載種類等等，因此使得其催化活性起因的研究變得復(fù)雜。近年來，非負載型金納米催化劑已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。與傳統(tǒng)的負載型納米金催化劑不同，非負載型金催化劑由于排除了載體的影響而使得其催化機制的研究變得更加簡單。
　　金屬氧化物對金催化氧化

2、CO所起角色是個富有爭議的熱點話題。近些年，去合金化方法被認為是一種制備納米金屬催化劑的有效和有力的方法?？紤]到去合金化過程是一個活潑金屬溶解誘導(dǎo)的表面催化以及金擴散誘導(dǎo)的表面平滑的過程，本論文主要采用電化學去合金化方法成功制備了帶有“活性”和“惰性”氧化物殘留的非負載型納米多孔金材料。并且運用SEM、BET、XPS等手段對所制備的材料進行了詳細的結(jié)構(gòu)表征，進而探討了所制備的非負載型納米多孔金催化劑對CO的催化氧化性能。
　　首先

3、本研究深入分析Au與Cu、Al、Mn之間的合金相圖，優(yōu)化、煉制了雙金屬比例適合的二元合金原材料。探索了不同腐蝕電壓、不同電解液、不同濃度對納米多孔金結(jié)構(gòu)形貌和骨架尺寸的影響。通過優(yōu)化腐蝕條件，成功制備了較小骨架尺寸(<10 nm)、帶有“活性CuO”和“惰性Al2O3”氧化物殘留的納米多孔金催化劑。
　　我們系統(tǒng)研究了兩類金催化劑的CO催化氧化活性。通過對比不同殘留的Al2O3與CuO多孔金催化劑的反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)換頻率、反應(yīng)活化能等

4、，結(jié)果證明殘留有 Al2O3的NPG(Al)和殘留有CuO的NPG(Cu)催化劑表現(xiàn)了相似的CO反應(yīng)速率RCO、轉(zhuǎn)換頻率TOF、表觀活化能 Ea以及相似的反應(yīng)級數(shù)。我們認為反負載型納米孔金催化劑體系中，少量的不同氧化物殘留對金催化活性幾乎沒有影響，起催化本質(zhì)的是金本身。
　　通過電化學去合金化AuMn二元合金制備了不同骨架尺寸的NPG催化劑。在303 K的溫度下本研究系統(tǒng)測試了不同骨架尺寸的 NPG的 CO催化活性。研究發(fā)現(xiàn)隨著骨