Pd/CuxCo3-xOn界面的可控制备及高效催化甲苯燃烧反应

采用水热合成法制备了形貌规整且主要暴露晶面为(112)面的Co3O4六角片,在此基础上掺杂了适量的Cu元素,并且可控沉积了窄尺寸分布的Pd粒子。制备过程简单、绿色且产率高。所得材料应用于催化甲苯完全氧化反应时表现出优异的催化性能,其中Pd/h-Cu0.18Co2.82On的T90(甲苯的转化率达到90%时的反应温度)低至198℃。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积测试(BET)、H2程序升温还原(H2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的结构和理化性质进行了表征。结果表明,适宜量的Cu掺杂后Co3O4基底氧空位增多,活化氧的能力增强,表面存在丰富的吸附氧物种,表现出与贵金属基催化剂相媲美的催化活性。引入的Pd组分主要以PdO形式存在,基底Cu掺杂进一步提升了Pd的氧化态,表面高反应性的氧种更多,反应活性更高。