火焰喷雾合成法制备的LaMn_(1-x)Cu_(x)O_(3)钙钛矿型催化剂在CO氧化中的性能研究

为了更有效地控制CO排放,采用火焰喷雾法制备不同Cu^(2+)掺杂比例的钙钛矿型催化剂LaMn_(1-x)Cu_(x)O_(3)(x(28)0,0.2,0.4,0.6,0.8),并对其结构和催化活性进行了表征分析。通过火焰喷雾法催化剂可以形成良好的钙钛矿相,有规则的形状、较好的热稳定性和氧化还原特性。与其他方法相比,火焰喷雾合成的钙钛矿型催化剂拥有更高的催化活性。随着Cu^(2+)的掺杂比例由0.2增大至0.6,催化剂的比表面积和氧化性均有提高。当掺杂量达到最大值0.8时,催化剂中的钙钛矿结构被破坏且比表面积减小,LaMn_(0.4)Cu_(O.6)O_(3)催化剂有最高催化活性,CO转化率在157.4℃时达到50%,在178.6℃达到90%。催化剂在多次连续催化循环后,仍有良好的催化活性。LaMn_(0.4)Cu_(O.6)O_(3)在第8次循环中可在169℃实现50%的CO转化率,200℃以下实现90%的转化率。结果表明,火焰喷雾合成法可进一步提高催化剂的催化活性且适合用于CO氧化的高效催化剂的制备。

火焰喷雾合成法制备La_(0.8)Sr_(0.2)Mn_(1-x)Cu_(x)O_(3)催化氧化CO性能研究

采用火焰喷雾合成法制备了Sr^(2+)、Cu^(2+)分别取代A、B位的La_(0.8)Sr_(0.2)Mn_(1-x)Cu_(x)O_(3)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)钙钛矿催化剂,并用于CO催化氧化实验,研究了水蒸气和CO_(2)对催化剂CO氧化活性的影响。对不同取代量La_(0.8)Sr_(0.2)Mn_(1-x)Cu_(x)O_(3)催化剂进行了XRD、SEM、EDS、BET、XPS、H_(2)-TPR和O_(2)-TPD等表征测试。结果表明,火焰喷雾合成法制备的钙钛矿催化剂具有良好的钙钛矿相、疏松多孔结构和催化氧化活性。其中,La_(0.8)Sr_(0.2)Mn_(0.9)Cu_(0.1)O_3分别在119.4℃和133.3℃实现50%和90%的CO转化率。掺杂水蒸气和CO_(2)会与CO在催化剂表面形成竞争吸附,导致5种催化剂性能衰减,但La_(0.8)Sr_(0.2)Mn_(0.9)Cu_(0.1)O_(3)仍能在150.2℃实现90%的CO催化转化,在连续稳定性催化氧化测试中,5种催化剂性能衰减不超过10%。结合上述CO催化氧化实验,火焰喷雾合成法制备的催化剂具有良好的稳定性和催化活性,适合制备高CO催化氧化活性的钙钛矿催化剂。

火焰喷雾合成钛基纳米颗粒的相选择LIBS诊断

本文利用火焰喷雾合成系统合成钛基纳米颗粒,利用相选择LIBS在线激光诊断系统诊断颗粒相信号以及掺杂钛基纳米颗粒的形貌。研究结果表明火焰喷雾合成的纳米颗粒的信号存在明显的背景辐射,证明火焰场中颗粒形成的起点不同,群平衡模拟结果与电镜测量结果相互验证,能够比较好地吻合,此外通过掺杂后组分沿程信号的变化能够诊断颗粒动态形貌的变化。