铈锆固溶体CexZr1-xO2上H2S的选择性催化氧化性能

采用共沉淀法合成一系列具有不同Ce/Zr物质的量比的铈锆固溶体CexZr1-xO2,考察Ce/Zr比例对H2S选择氧化反应催化活性的影响。通过XRD、BET、Raman、XPS、CO2-TPD、O2-TPD、H2-TPR等手段对铈锆固溶体的晶体结构、表面性质、碱性位以及氧化还原性等进行表征。结果表明,所有的铈锆固溶体催化剂均可以在化学计量比的氧气下具有优良的低温催化活性,催化活性随着Ce/Zr比例的提高而增加,其中Ce0.9Zr0.1O2活性最高,(160~260)℃转化率均保持在95%以上,在180℃时硫收率可达到97%,这主要是因为Ce0.9Zr0.1O2具有最多的中度碱性位、活性位数量和强的氧化还原性。同时推测Ce4+为催化反应的活性位,并遵循氧化还原机理。此外,催化剂的失活主要是由于催化剂表面生成硫酸盐物种,消耗了活性组分Ce4+。