稀土基催化材料用于含氯废气催化燃烧的研究进展

针对有毒有害的含氯挥发性有机化合物废气的催化氧化脱除,从稀土氧化物(Ce和La)出发,以饱和含氯代烃(二氯甲烷,二氯乙烷等)和不饱和氯代烃(氯苯,氯乙烯)为模型反应;详细分析了稀土修饰(Ce,La)或以稀土为主的催化剂(CeO_2,La MnO_3)对氯代烃催化燃烧的影响。以催化剂表面的酸性中心和氧化还原性能为主线,分析了二者在氯代烃催化燃烧反应过程中的作用,酸中心与催化剂CO选择性、积碳相关;而多氯副产物的生成和分布则受催化剂氧化性能的影响。在此基础上提出氯代烃的催化燃烧催化剂的设计思路,结合氯代烃分子结构差异,调控催化剂表面酸性中心和氧化还原性能之间的匹配,提高催化剂的低温反应活性、兼顾含碳(氯)副产物的选择性、避免催化剂积碳、氯中毒的现象,增加催化剂的稳定性。

焙烧温度对介孔Pd/Fe(OH)_x低温催化氧化CO性能的影响

CO的催化氧化不仅在环境保护方面有着重要的作用,同时也是催化研究中最常用的模型反应,如何制备高效的CO氧化催化剂是催化领域研究的热点之一。采用十六烷基三甲基溴化铵辅助-共沉淀法制备介孔Pd/Fe（OH）x催化剂,并研究不同温度焙烧对催化剂低温催化氧化CO性能的影响。通过N2低温吸附脱附,X射线衍射（XRD）,H2-程序升温还原,透射电子显微镜（TEM）,X射线能谱（XPS）等方法研究催化剂的结构与性能。研究发现,350℃焙烧得到催化剂的催化活性最佳,其中比表面积为199 m^2·g^-1,孔径为5.8 nm。催化剂Pd/Fe（OH）x能在-10℃实现CO完全转化。这是由于催化剂中贵金属Pd与载体Fe（OH）x强的相互作用使得部分载体与Pd共还原,从而使得催化剂表面具有较多的不饱和的Fe^2＋,促进了对氧的吸附和活化。即CO的吸附中心和氧活化中心分离,贵金属Pd作为CO的吸附中心,Fe（OH）x或者FeOx作为氧的活化中心,从而提高了催化剂的低温反应性能。