鑭鈷鈣鈦礦型催化劑的制備及其催化甲烷燃燒性能的研究.pdf

1、甲烷催化燃燒是一種高效率、低污染的能源利用和廢氣處理技術，能夠通過催化作用降低燃料的起燃溫度和燃燒的峰值溫度，提高甲烷燃燒利用率，減少大氣污染物的生成。鈣鈦礦在氧分離、固體氧化物燃料電池和催化燃燒領域都顯示了其良好的性能，具有替代貴金屬催化劑的潛力。本文制備了La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ鈣鈦礦。采用低溫N2物理吸附，X-射線衍射(XRD)，氫氣程序升溫還原(H2-TPR)，氧氣程序升溫脫附(O2-TPD)和X-射線光

2、電子能譜(XPS)表征了其物理化學性質(zhì)，并考察了低濃度甲烷燃燒催化活性。
　　通過共沉淀法、微乳液法和檸檬酸絡合法制備了La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ鈣鈦礦催化劑，并研究了制備方法對催化劑物理化學性質(zhì)的影響。通過對比，選擇檸檬酸絡合法優(yōu)于共沉淀法和微乳液法。
　　采用檸檬酸絡合法制備La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ鈣鈦礦催化劑時，適量的檸檬酸用量會提高催化劑的氧化還原能力和催化性能。當檸檬酸

3、/金屬離子摩爾比為1.25形成的鈣鈦礦晶型更完整，催化劑中的Fe4+和Co3+的還原溫度較低，還原性能好，催化劑表面上吸附氧晶格氧之比最大，低溫還原性最好，催化活性也最好。
　　采用檸檬酸絡合法制備催化劑時，空氣氣氛和先氮氣預處理后空氣焙燒的樣品活性比在氮氣氣氛中活性好，空氣氣氛中檸檬酸自燃放出大量熱量，使得制得的催化劑晶型最好，顆粒最分散，催化劑活性最好。
　　采用檸檬酸絡合法制備催化劑時，焙燒溫度小于700℃時，焙燒溫度

4、略低，鈣鈦礦未完全形成，溫度大于700℃時，催化劑團聚長大，并發(fā)生燒結(jié)，此時催化劑粒徑較大。700℃焙燒的樣品不僅形成了單一均相的復合鈣鈦礦氧化物La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ催化劑，且該樣品低溫還原性好，化學穩(wěn)定性較好，對甲烷的催化燃燒具有較高的催化活性。
　　采用檸檬酸絡合法制備Ba摻雜的La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ鈣鈦礦型催化劑時，鋇摻雜量對催化劑比表面積影響不大，但會影響了B4+含量和