（物理化学专业论文）以fe2o3为活性组分的甲烷燃烧催化剂的研究(1).pdf

p q 川丈学坝一| i 学位论文 以f e 。0 。为活性组分的甲烷燃烧催化剂的研究 物理化学专业 研究生攀丽娜指撵教师龚茂初 本论文主要研究了以f e ：0 、为活性维分，阱不同的鬣离子传导丰才料和储氧 材辩为戴体的蹙体式燃烧催化弃 j 在甲烷催化燃烧中的催住性能。并且讨论了 夺弼艇反应条 譬霹巍莘申娄型豹锉纯裁继纯溪性靛影嗡。通过x p s 、t p r 等技 术研究造成催化剂活性不阉的艨因以及经过高温老化以后失活的孛几理。 研究结暴表明，在以f e 0 为活。瞧组分具霄簸离子传导功糍蠡巷y s z a 1 1 瓯 为戳体制备的催化荆在老化前后催化活性的顺序为f e ，0 y s z a l 。0 f e 。如 z r o ? 一a i 。0 f e ：吼y a 1 。0 。说明z r o ? 和y 1 0 。的加入能够增强催化荆的催化活 性以及抗老纯鹁性畿。x p s 结粱表溺z r o ! 和y = o ，懿曩器亨添翔麓髦捆密稳定 f e 。0f _ | 勺袭嚣浓发，扶两导致倦纯胡瓣蠢活 璺和裹稳定性。 f e 。0 为懑性组分，以豫氧材睾粤c e o ! 一z r o ：撵畿体，制雩导f e ! 魄c e o = 一z r o ! 催化剂。在载体中添加e 和m 。结果袭明将e 和m 同时加入城体中，比载体 中荦独加e 和单独加黼的催亿剂活性有明显提高。e 的加入可以减弱硪与f e 。0 ， 豹提要佟蠲，域少了f e m o ! 豹垒残。麓多静 a 态的转交藏为爨麓催能裁瀵性懿 关键强素。 对予以氧离子传导材料葶口始氧材料为载体的两种甲烷燃烧催化剂，在一 定的反应祭件下具有有最往的催化效果：空遮为6 0 0 0 h ，反应气的烷氧比为 t ：4 ，稀释气含量为6 0 。 关麓 霹：荦演键 七燃烧f e ! 文继优滔蛙畿馋等材辩储袋榜料反应条 件 t h es t u d yo ff e 2 0 3m e t h a n ec o m b u s t i o nc a t a l y s t m a j o r ：p h y s i c a l p o s t 窟r a d u a t e ：l i l i n a c h e m i s t r y a d v i s o r ：g o n g m a o c h u f e ? 0 = j isu s e da sa c t i v e c o m p o u n d i nm o n o l i t h c a t a l y s t f o r t h e c o m b u s t i o no fm e t h a n e 。t w ok i n d so fc a t a l y t i cs u p p o r t s 作为第一载俸，然飚将催纯潮附着 在第载体上。从整体式催化剂的性能特点寐看，这一类催化剂有着广阔的 应耀翦最。 l 。3 本论文的研究内容 誉蘸，在锤佬燃烧领域，人们普遍认为辕旁戚熬於潦浇璃佬秘为爨金属 倦化剂。但贵金属因易烧结、耐热性差、价格昂贵等因素受到一定限制。而 幽非贵金属氧化物如m n o 。、c m 0 。、c r o ：；划器的催化i j 越来越受到人们的关注 8 。继以f e 二镰 乍为活穗组分躲甲烷燃袋德讫裁人们讨论霉比较少。程这其 中，b r 。w n 等研究了硫酸化对f e ：0 3 在学斌催化燃烧中滔帔的影蛹”“。 k o b o y a s h i 等涮备了以二氧纯鼗为载体，f e 。魄为滔经组分懿毽纯铡，讨论萁 在甲烷燃烧中的催化作用“。a l b a r b o s a 7 。等研究了无负载f e 。0 3 催化剂， 煅烧温度的蚤周导致对c 扎燃烧豹催化活性也不期同。f e ：o ，价格低廉，具有 缀大熬毒绥发展潜力。麓戳本论文选择。侥圣筝麓潘往缰势，疆究褥释不秘懿 楗料为载体所制各的德化剂在甲婉催化燃烧中的馋化效果。 1 。雀a l 。镰中添攘氧臻嚣糖辩俸鼗体 y a 1 7 魄是种应用得较多的催化剂载傣。它具有较大的比表面积，机 械强度高，孔结构适焱。但其不耐高温的性质也怒非常显著的。近年来，氧 纯镶载 零璐箕独特缓震零l 起多方嚣豹关注脚。戴诧错为过渡金灌戴佬物， 鼹肖n 型半导体性质，能与所负载的金属产生强烈鼬电子相互作用。影响催 纯粼瓣驳辫、羲纯帮怒愿性熊，著量吴蠢瓣囊涅懿洼蒺。毽怒，z r 辘毙表瑟 积鞍小，髓随焙烧温度的升商怂尉下降，如单独作为催化剂栽体，其应用受 到很大限制。若将z r o 。分散到y a 1 ：毡表颇上，可制得兼备两糟优点c l 匀复合 酉琏丈学酸攀佼论文 载体。用y ! o ，来稳定z r o ! 的催化剂载体( y s z ) 也有少部分报道。当z r 中 加入y ：o ，其立方晶状结构能产生特殊的飘孔穴，这些氧孔穴通过分散的氧 离于能够提高电子的姆电率。一旦反应开始发生，以y s z 作载体的催化剂能 在 鞋太程度 提煮反应速度9 1 。在本文中，我们将y s z 与￥一a l 。毽结合超来 乍 为镁纯裁载 奉，强f e 。0 。 乍为主要活淫缝分，在争浣健纯燃烧嶷验中显示整了 爱好的催化活性。 2 在a l 。( 】。种添加储氯材料作载体 储氧材料的发展过程是一个由简单到复杂，由单一组分到多组分协调 发震的过程n 最先的储鬣材睾车熬发展以攀纯的c e o ：为主。c e 锡闲能快速逢进 行2 e e o 。镣c e 。捷+ l 2 铙氧诧一还疆箨嚣瑟被谈势其鸯猿将瓣德氧释襞能力 ”。单纯的氧化铈经过高温，尤其是c e z r 固溶体的形成可以大大提高c e 的抗烧结性能，z r 嵌入c e o ! 晶格中，也促进了c e z r 固溶体的可还原性能， 储氧量明显增加。由于z 一+ 半径比c e ”稍小些( 半径为0 8 4 a ，半径为0 + 9 7a ) ， 当嬲砻形成国溶体时，c e o ：晶格常数变小，可形成更多晶格缺陷农鑫格应力， 鼠孬嫠侥爻豸 在e e 镑震嚣窥转耀字移动，蒎毫了整纯懿熬鬣传输匏力m 1 ，。 本涂文以f e ? 0 a 作为主臻活性组分，c e z r 围溶体作载体，在载体中添加m 和 e 。讨论二者对甲烷燃烧催化剂的改性作用。 嚣j 蝰大学磺士学链论文 2 实验部分 2 1 主要试剂 硝酸铁 f e ( n ( h ) 。心0 3 ：分析纯，南汇磊平镇营房化工厂 鞘骏锰溶滚 m n ( k 铙) 。，5 0 嘲：分掇筑，霆痰衷方试骞i 厂 蠢馥铝【a l 稿国。遵o ：纯学楚，畿都纯攀试裁厂 硝酸锆：化学纯，由碳酸锆自制 飘水：分析纯，成都露澄化工试剂厂 浓硝酸：分析纯，成都露澄化工试剂厂 零醋酸：分析纯，霞庆讫学试刘总厂 鬻乙二醇( 聚台发1 2 0 0 0 ) ：秘由审纯王实验厂 聚乙烯醇( 聚合度1 7 8 8 ) ：四川维尼纶厂 y - a l 。0 。：温州石化院 慕脊石：江苏宜兴非金属化工机械厂 实验所用水均为蒸镶水 ， 2 ，2 催化剂的制备 2 2 1 载体的制备 y s z 由溶胶凝胶法制各，将硝酸锅及添加物( z r 魄和y 2 0 3 ) 的硝酸 薇溶液均匀混合，嬲承稀释，以氨水馋派淀裁，在5 5 c 水溶液中恒温，电 动菠拌条箨下漆熬一定璧氨零，控毒lp h 蕊在8 - 1 0 之窝，霉承涤遥浸2 0 m i n ， 冷至室湿后溶胶丽蒸馏承洗涤、插滤三次以上。 储氧材料由共沉淀法制备，将计量的硝酸锆盐，铈盐，锰盐和钇盐混 合溶解均匀后，加入占储氧材料金属氧化物总重量2 0 的聚食物溶液，其中 聚l - - 醇和聚乙烯爵的比例戈l ：3 ，充分搅拌蓐，滴加氨水，并用耩磷酸 塌整体系戆p 蓬梵5 - 6 。把瑟霉溶滚转慧8 0o c 承洛锈中承鼹，承解螽鹁凝 胶充分于漂，预分解，然后转至马弗妒巾6 0 0 c 焙烧2 小对。 2 2 2 催化剂样晶的制备 堇青石( 孔密度4 0 0 孔i n c h 。，江苏窳兴非金属化工机械厂) 为第- 载 体，切害成直径为9 m m 长2 4 m m 的圆柱体。分别用硝酸铁溶波浸溃￥- h l 。0 3 、 嚣埘大学琰士攀馥论文 z r 0 2 - a i2 0 3 ( 丁n z 伸2 ：m l z 。3 = 2 4 ：7 6 ) ，y s z a 1 2 0 3 ( i m 2 a 3 ：m z r 0 2 ：r a 1 2 a 3 = 7 ：2 4 ：6 9 ) ，o s e ( 添规e 戆键氧耪载) ，o s m ( 添烟赫豹继甄耪糕 ，o s e m ( 添热释m 瓣储 氧材料) 。烘干履，在5 0 0 c 空气中焙烧2 h 。将焙烧好的粉绻制成浆液涂覆 在藻青石上鄂得催化帮样品。每个样品中催化荆的含燕均为0 3 克，f e 。毡 台霪为1 0 。 2 。3 催化剂的表征 2 + 3 。l 催化剂活性测试 反虞在壹经为l o m m 鹃连续滚动凝瘦嚣中进行，熬泞敬撵。游整 誊式键 化剂用磁铝纤维包裹后鼗入反威管。在催化剂上部填充3 0 m m 石英砂。反应 携耱产赞褥j 家分瓣仪嚣厂s p - 2 3 0 7 气籀色谱仪逶行在线分析( 懿氢气为 载气，色谱桩为6 0 1 碳分予筛) 。反皮前，棒暴予4 0 0 c 用吹l 黧l 小辩。 测试的濑度范瀑为3 0 0 6 0 0 。c 。在本文的灞性测试试验中，反感气空遮为 6 0 0 0 h 一( m 1 f 1 ) ，菠应气豹组藏为：v ( c a ) ：v ( 貔) ：v ( 蝴= l ：4 ：5 ，特殊情况将 冀熟搔织。 2 3 + 2 老化试验 样照在1 0 0 0 空气中老讫5 小时，然艨进行涯瞧测试。 2 3 3 储氧量( o s c ) 的测定 利用氧脉j 申吸附技术对样品的储氧量逃荦亍测试。样品首先用纯h 2 在5 5 0 逐原4 0 分镩，再髑经脱氧处瑷过的离纯( 流途为4 0 m l m i n ) 啖扫，直至 撵黯蹲至特溅瀑度，德记袋彼基线走嶷爱，每翳5 分镑默湾次氧气( 流 速必3 0 m l m i n ) ，t c d 检测。 2 。3 4x p s 测定 在x s m a 8 0 0 型电子能谱仪上进行，激发源为m g kq ，阴极电压和电流分 裂麓1 3 k v 帮2 0 m a 。电子绥合能数值采用c l s ( 2 8 4 + o e v ) 定标。 1 4 嚣引大学磁士学袋论文 2 3 5 h 2 一t p r 测定 在自制的连续流动装置上进行。载体为：地( 5 ) + n z ( 9 5 ) 混合气，热导 池检测。样品装填嫩按照样品上催化荆的实际含量( 5 0 m g ) 确定，样品于 4 0 0 。c 鹣中楚理0 。5 h 爱，掩气滚中簿至整滋。甥挟藏载气。以滚速轰3 0 m l m i n 及升湿速度为l o m i n 程序升温至6 0 0 。 2 3 6 比表面积( b e t ) 测定 样品的比表筒椒和孔性质采用西北化工研究院生产的z x f - 0 5 型自动吸 隧仪测定。搀最先予2 0 06 c 下抽真空腿气处理6 0 m i n ，颤麓缝n 。为啜瓣质， 在7 7 3 ( 进霉灏试。 及川丈学硬士学位论文 3 结果与讨论 3 1含氧离子传器材料的催化剂性能研究 分别以y a l 。氇、z r q a 1 ：缟、y s z a 1 。鹞 乍为催化剂载体，以f e 。毡 作溪| 燕缀分，嘉l 缮f e ：瓴￥a l 。毡、f e ! 氇2 r 魑一a 1 7 氇、f e 。o j y s z - a i 2 豫三 个倦化荆。在本论文中栽示为n l ，n 2 ，n = _ 。 3 1 1 催化剂的反应性能 三个僵化劐在老纯翦螽活性醚涅度豹变讫越线勉强1 帮图2 墩示。 5 0 05 5 06 0 0 6 5 0 7 0 0 强1 毅祥獾铯翅上兹擎婉骧纯燃烧 由图i 可见，在老化前， f e ! o a z r o ：一a 1 ：如和f e l 0 3 y s z a 1 ：0 ，两样品的 活性相麓不大，均是在5 4 0 o c 起燃，5 7 5 左右反应完全。而f e 。瓴y _ a l 。如 黝 瓣 0 硼川太学硕士学位论文 样翕濑注明显比蘸两者麓，在5 6 0 起燃，8 2 0 反应完全。由此可觅，z r 0 2 对y h l ：0 。载体的改性可明显提高催化剂的裁化活性。这是因为v - a 1 z 鸭载 体表面上的f e ? o ，易与a 1 。0 ，发生强相互作用。z r 0 2 的加入可减弱f e 。0 。与 1 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 5 0 05 5 06 0 06 5 07 0 07 5 08 0 0 t e m p e r a t u r e ( ) 图2 老化催化剂上的甲熵催化燃烧 a i 。0 。之f 司的相互作用，所以载体表面的活性铁物种数目增加，从而提高 f e 。0 。z r q a 1 ：0 。、f e 。& y s z a 1 。0 ，催化剂的氧化活性。另外，也肖报道认 为v a l ：毡中添加适量的z r o ：，可提高y a l 。0 。载体的表面积，使袭面的活 遵耱雾孛数量增鸯霾，提裹了蠖诧嘉雩夔襞讫活豫”3 。在我饲瓣实囊避疆中妻对 催化剂载体比表面积避行了测试。r 咄l 。酶的比表面积为1 8 0 舻g ， z r o , - a 12 0 , ，的比表面积为2 0 0m - 。g ，y s z - a i 。钒的比表面积为2 1 0 舻g ，也就 是说r 咀1 1 ( ) 3 经z r o ：和y 。执改性后比表面积肖定程度的增大。比表面积 | ， 四川大学硕士学位论文 的增加睦是f e ：0 ，v - a i ： k 、f e ：嘎，z r o ：一a 17 ( k 、f e ? 0 ，y s z a 1 ：魄三个催他 剂催化活性逶渐增强的原因之一。 由图2 可见，老化后，三个样晶的活性均有所下降，假程度各不相同。 其中f e = 铸￥- a 1 ：缟踢显遗下终了缀雾，起燃湿度禳定垒燃烧涅度分潮比老 化前上升7 0o c 和1 0 0 。c ，这爝y a 1 。0 ，不耐高温的性质导致的。而f e 。g z r o 。 一a 。魄要比f e ：镰￥一a l ：毽滔往好些，起溪瀵度黎完全燃浇灌度麓哭比老讫 前j 二升了3 0 。c 。这说明z r o 。分散到a 1 ：q 中可以增加载体耐商温的性质。而 f e 2 良y s z a l 。魄老优蓠看捐院催讫活性几乎没有太大的变纯，可觅￥。0 ，的 加入进一步加强了催化剂抗糖雌钨力，使艟翰蟮向陆员勤罐症。老化后y - a l ：0 3 的比装丽积为8 0 盯g ，z r q - a i 1 0 ，的比表面积为1 3 0 m ：g ，y s z - m 。0 。的比表 西投为1 4 0 m 2 g ， f - a t ：毡不瓣高温的性质楚缀显著戆，z f 鹞移￥。毡骢加入 在一定程度上也能够改善j ，- a ! o ，经过老化腐比表耐积的急剧下降。 3 1 2 催化齐l 盼 ，霭靛测定结栗 对三绀鞑搬老幽狮嘣垢分另幽亍了k 哪r 测怠将钡犍结果冽予圈3 和 图4 中。 2 5 03 5 0 4 5 05 5 0 t e m p e r a t u r e ( ) 网3 新鲜催化剂的t p r 图 n 3 n 2 一n i 强捌大学硕学位论文 由图3 町见三个新鲜催化剂样品的t p r 均只有1 个还原峰。f e 。0 。y a 1 。0 。的峰温为4 8 5 。c ，f e ：o a z r o ：一a 1 ：0 ，的峰温为4 6 06 c ，f e 2 0 a y s z - a 1 2 0 。 麴蜂激为4 4 59 c 。根据文献”“的结果，将该蜂姻属为f e ：0 。的还溅蜂。从还 藤潼滋撬匏温度可翔，程纯翔酶可还凝性麓懿大，l 、颓序隽f e ：魄y s z a l j 魄) f e ：0 s z r 一a l 。魄) f e z 0 3 y a 1 。嘎，这可以归结为铁物种与载体的 相互作用不同的结果。未加助剂的样品中f e ? 0 。与a 1 ：o 。的相互作用强。加入 z r 砚削弱了f e 。0 。与a 1 ：0 ，的相互作用，而z r o 。翱y 。缟的同时加入熙加减弱了 f e ：0 ，与a 1 。0 。翡穗互 睾鲻，f e 。0 。在继讫裁表瑟含量增热，这捷 罨缳纯蠢鼙更翻 容易还原。 一n 3 一n 2 n i 2 0 【j3 5 0 4 5 05 5 0 t e m p e r a t t l i e ( ) 图4 老化催化剂的t p r 图 强4 楚三个整纯翔纛纯戳嚣豹t p r 銎。老纯爱三争榉晶懿逐驭漳均趣 蔫糯穆渤。其中f e ! 嘎y a 1 。氇的峰溢为5 7 0 4 c ，f e ? 盘z r 睡一a 1 ：瓴的峰温 为5 3 0 4 c ，f e z 如y s z a 1 ：0 ，的峰温为4 8 0 。c 。说明在老化过程中，f e 。0 。与载 体的帽氨作用增强，还服难度增加。但是z r 和k n 的加入不但可以减弱 四川i 大举硕士学位论文 f e ：o 。与a i 。( x 的稆互作用，丽且还可以增强催化荆抗老化的性能。 3 。1 。3 催亿剂的x p s 测定结果 f e ：啦y - a 1 。0 。、f e 3 0 j z r o , 一a 11 0 3 、f e 2 0 。y s z a 1 ：0 。三个催化剂的 x p s 测试缔采弼子下表中： 表1 样品的x p s 测宛结果 从文献知f e ：0 ，窍勺f e r 。的结合能为7 1 0 7 e v ”“，f e ：魄负载于a 1 ：魄之后， 由于f e ：礴与a 1 ：( x 之间的相互作用，将导致f e 。魄的f e 2 r 。结合能增加。由 表l 的结果可知，f e ：瞧￥- a ：姥毅鳞样品静f e ：r ，：绥合能比缝f e ：毡的f e 2 p 3 。 的姑合能彩了1 o e v 。而x p s 的分辨率为0 1e v ，这样大的结合能改变表明 在寒麓助叠茨f e ：鹞y a l 。o s 中f e 晶与焱l ：毽筠校互佟焉强。f 镪q ，z r 0 2 一a 1 i 媳和f e ：0 ，j y s z 一 】! 【) 3 新鲜样品的f e ：p 。结合能分别比纯f e 。0 ，的f e 2 r 。 懿络台能大0 8 e v 茅鞋0 3 e v ，表鹗z r 侥的翻入可降低f e 。0 。与a 1 。氇之闻静福 互作用，z r o z 和u o a 的同时加入则可显著降低f e 。q 与a 1 。0 。的相互 乍用。使 催纯弃u 表露f e ：瓯的f e 2 只m 的结合熊与纯f e 。毡的f e 2 p 。结合能更为接近。新 鲜样品f e ：晚jy a 1 。鸭，f e 。o c z r o ：- a 1 7 缟鄂f e ? 0 。y s z - a 1 。酶的a 1 f e 原予 四川大学硕士学位论文 比分掰为3 0 ，2 0 藕j 8 ，a l ，f e 蘸子比越大表圈在催讫帮袭蘑a 1 。0 。静滚壤 越大，f e ? o ，的浓度越小。反之则表明催化列表面a l 。o 。的浓度小，f e 。o ，的浓 度大。结合上面的讨论，有理由认为f e ? 喻与a 1 。o ，的相互作用增强将导致 摧化i l j 表嘲a 11 0 ，的浓凄增大，f e ? 谯的浓度减小。搬狰瓯鄹y 2 0 ，减弱了f e 。o 。 与a 】! n 的相瓦作用，故导致a l f e 原子比变小，f e l 0 ，的表面浓度增大。丽 f e ：锈表瑟浓凄豹壤麴薅楚反应活缓增热，三个薮鲜样品鲍f e ：p 。熬结台能 以及a v f e 原子比的规律与一i 个样品的活性顺序是致的。 老讫磊三个棒箍的f e j p w 髂缀合铯j | | 羹序为f e 。0 y - a 1 。0 。 f e 。o j z r o 。 一a 1 。如 f e ：g y s z a 1 。嘎，仍表现出宋加助剂的样品中f e ：o = l 与a 1 。0 。的相互作 角强。z r ( b 稚y ：饶的加入能徽好地抑制老化过程中f e ：魄与a 1 ：( b 的藕互作焉， 慢健化荆袭蕊f e ：0 ，的f e ? p 。：的结合能与纯f e 。0 ，的f e ：p 。，：的结合能熨为接近。 老化后，a l ，f e 原f 比f e ：0 。，￥一a l ? 【k 增j 口了2 ( ) ，f e j o 。，z r o ：一a t 。0 。增加了 | 4 ，f e ：& 。y s z a l ! ( k 投增蕊了2 。表硐经高温老化瑟，f e 。( 驴￥- a t 。0 ，撵熬 表耐f e ? 0 a 浓度降低最多，f e 。0 ，z r o 。一a 1 。0 。样品降低较少，f e l 0 。，y s z a 1 ：如 样熬基本一j = 没有醛低。说明z r 锈移￥= 像鑫穹鬻时添翔对f e ：蛹懿表露浓度育禳 好的稳定作用。因此，三个老化样品中f e 。氓的袁嘲浓度顺序为f e , o 、，7 y s z a 1 。鸭 f e ：& z r o z a 1 ：礴 f e 。毡y a 1 ：o t ，这与前蕊的活性测试结泶是致 的。 3 。2 含健氧材料的催佬裁性能毳浮究 c e o 。一z r 魄固溶体具有体相储氯能力，作为催化剂的载体可使侥更易于 在催化剂表面和体相中移动，提高了催化荆的氧传输。以c e o = 一z r 侥作载体， f e 。曝为活性组分，制褥f e ：& c e o ：一z r o ：催化剖。在载 奉中绷入、瓣，讨论 g 、m 的添加对催化活性的影响。 銎引大学矮士攀位论文 3 2 1 载体中加入e 以f e ：魄，c e o e z r o ：作为空白样品，将e 加入催化剂载体中，改变e 的 含量，制得一系列催化裁。组成如下袭蹶示 袭2f e 。0 ；c z e 箨豫麴载傣戆维成 3 2 1 1 e 的添加对f e 。0 3 i c e o ：一z r o 。能化活性的影响 0 4 0 0 4 5 05 0 0 图5 添加e 对新鲜俄化剂活性的影响 瓣 踟 抛 四蹦大学碳学位论支 滔令催纯翔在老讫蘸螽活淫涟滋痉懿交纯关系稳线鲧鬻5 霸鹜6 辑示： 由图5 可见，e 的加入没有掇高催化剂的活性。相反的，随麓e 的量在载体 中增加，催化剂的活性稻应降低。f e ? 嘎c z e ( 0 5 ) 的麓燃瀛陵和完全燃烧温 度分别为4 6 0 。c 署1 35 5 0 “c ，丽f e ：o 。c z e ( 4 ) 的起燃温度和完全燃烧温度分别 为4 8 0 0 和5 8 0 。c 。眭l 此可觅载体中e 的添加不利于催化剂活性的撮商。但 是我们由图中也可发现素搠的壤他剡起燃湿度是4 6 0 ，竞全燃烧滠度是 6 0 0 。两者的温差怒1 4 0 6 c 。而加入e 组分以后起燃温度和完全燃烧温度 之阕豹溢凄夔缩小了，一旦反应物起燃嚣在l 之肉裁麓宠全燃烧。说秘 加入e 能够提高反应速度，使反应在更短的温度范围内完成。 l ( ) ( j 8 0 6 ( ) 4 0 2 0 o 4 5 05 0 05 5 06 0 0 6 5 07 0 07 5 0 t e m p e r a t u r e ( ) 圈6 添加e 对老化催化荆活性的影响 瑾l 圈6 可见载体中e 的爨最多豹f e 。o u c z e ( 4 ) 摧化割在老化以蜃罐纯活 四j t i 大攀硕士学位论文 幢几乎没有太大的潋交，怒燃温度4 9 08 c ，完全燃烧瀣度5 8 0 。c 。弱矫三个 催化剂在老化以后e 含爨越少的活性下降越多。对于裁体中不含e 的 f e 0 c e q - z r o ：催化剂老化以后反应的起燃温度为5 7 0 ”c ，完全燃烧温度为 7 3 0 ，分别比老化藏上升了l1 0 帮1 3 ) ，老纯后的活性比老化翦下降 j 。很多。对四个老化后的催化剂的活性测试结果说明了e 的加入有助于倦 乞剡摭老化蛙嶷豹增强。 3 2 。l ，2 e 的添蕊对载俸储氧釜貔影镝 将四个6 0 0 6 c 处理过的e 含量不同的载体进行氡脉冲吸附测定，测得各 样黼在2 ( ) ( ) 时的储氧量缩柴如表3 所示。 表3载体的储氧性能 载体储氧量的多少是影响催化剂活性好坏的主要原因之。由表中可 见，豹添棚不能提囊载体酌储氧性能。隧簧含爨款增瓣，样品瓣德氧量 逐渐降低。这可能是由于髓o s 本身并不具备储氧的性能，而氧化铈却有较 妊黥耱氡瞧能，疆罄e 在缀分孛懿塔麴，毽褥e e 缝分在撵鹣中懿含量相对 减少，从而使样品的储氧墩下降。而载体储氧量的多少也影响催化剂的催 【豳川大学硕士学位论文 化活性。如图5 所示催讫活性的j | 陵序为f e 。o ，c z e ( 0 ) f e 。o j c z e ( 0 5 ) f e 。o j c z e ( 2 ) f e ：o j c z e ( 4 ) 。由表3 可知载体储氧量由多割少的顺序为 f e ：o 。c z e ( 0 ) f e 。0 ，c z e ( o 5 ) f e 。o j c z e ( 2 ) f e 2 0 。c z e ( 4 ) 。催化荆活性 兹变化趋势譬载 誊懿储氧量的变化趋势是一敬的。说明载体姥氧量救减少 是催化剂活性降低的主要骧因。 3 2 。2 载 奉中穗入禚 以f e 。0 c e o ：一z r o ：作为空自样品，将m 加入催化刹载体中，改变m 的 含蟹，南4 得一系列德化剂。缀成如下表所示： 表4f e 。0 。c z m 催化剂载体的组成 3 2 2 。t 稿辩添如j i 幸f e ：魄c e o ：- z r o 。催佬谲往的影啭 姻个催化剂在老化前后活性逋温度的变化曲线如图7 和图8 所示。 由圈7 可见，载体中加入未能提高催化剂的活性。f e 。0 。c z m ( 0 ) 的起 燃滠艘是4 6 0 4 c ，完全燃烧瀑发是5 4 06 c ，f e 。o ，c z m ( 0 。5 ) 豹熬燃湿度楚4 7 0 ，完全燃烧温度是6 3 0 c ，f e ! o j c z m ( 2 ) 的起燃温度是4 7 04 c ，完全燃烧 湿菱楚5 2 0 。c ，f e ：魄c z m ( 4 ) 懿起溱瀑嶷楚4 6 06 c ，突全然浇溢菠是6 l o 。c ； 疆蚓丈举礤士学燕诧文 随蕾躐体中m 量的增搬，催化剂的活性并没裔太大的变化。 嚣? 添蕊骐薅薪瓣健纯裁嚣搜盼影睫 出翻8 可见载 誊中粥的龆入也并未提离蠼化剡驰抗老化拣髓，老讫囊 鲔蘧纯活程均琵老诧薪下耩了镰多：老证螽f o 。c z m ( o ，蓟的越燃蘧度燕 5 9 0 c ，宠全燃烧溢痰怒7 3 0 。c 。 f 。! ( k ，c z m ( 4 ) 的起燃溢度愚5 7 06 c ，完全 燃烧懑艘是7 1 0 6 c 。比越纛讫兹豹样品，活性变化翡趋势都是熬不多翡。联 以谯裁体中添j 薅赫迹_ ! 辫不麓殴善穰纯帮的商漱稳定性。 豁 如 o 嚣埘文学鹾学蕊毽文 5 5 0 6 0 06 5 07 0 0 7 5 0 t e m p e r t u r ec c ) 图8添加m 对老化催化剂活性的影响 3 。2 。2 2 骓露添熬鼹载髂鼹羲篷戆影蟪 将制彳导的6 0 0 处瑕过的系列样品进行鬣脉冲吸附测定，测褥各种样黼 在2 0 0 。c 时的储氧量结果如衰5 所承。 袭5 载传懿德裁魏熊 样晶c e：狰：m o s