纳米复合氧化物催化剂的制备及其催化性质的研究

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1、北京化工大学硕士学位论文纳米复合氧化物催化剂的制备及其催化性质的研究姓名：巩小敏申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：宋永吉20050524北京化工大学硕士毕业论文纳米复合氧化物催化剂的制备及其催化性质的研究摘要挥发性有机物对环境的污染问题日益严重，受到人们的普遍关注，催化燃烧是消除有机气体污染物的有效方法之一，本文对铟、锡和铜、铈、锆两系列复合氧化物催化剂的制备、表征及甲烷的催化燃烧性能进行了研究。用共沉淀的方法制备铟、锡复合氧化物催化剂，考察了不同的前驱体溶液浓度、铟锡摩尔配比值及焙烧温度对催化剂催化甲烷的活性影响，

2、测定结果表明铟、锡复合氧化物催化剂都具有较高的催化活性；而前驱体溶液浓度对催化活性影响并不大；焙烧温度对催化活性影响很大，当焙烧温度为600。C时，催化剂样品的活性最高。催化活性最高$40样品(样品中铟摩尔含量40％)的TEM电镜照片显示该催化剂颗粒呈类球状，且分散性好，颗粒大小在20—30nm之间。另外我们还对催化剂进行了H2．TPR、02．TPD、CH4一TPD、XRD、BET和XPS的表征，考察了其对氧和甲烷的吸附情况、比表面积的大小、催化剂颗粒的晶相特征、催化剂氧物种易还原程度及样品中铟、锡、氧各元素的化学状态。用柠

3、檬酸络合方法制备了不同配比Cu／Ce／Zr的复合氧化物催化剂，测定了它们对甲烷的催化活性。对此系列催化剂做了BET和XRD的测试，并对催化活性最好的Zr-4样品进行了02一TPD和CH4一TPD北京化工大学硕士毕业论文表征以考察它们对氧及甲烷的吸附情况。关键词：甲烷催化燃烧，铟、锡复合氧化物，共沉淀法，铜、铈、锆，复合氧化物，柠檬酸络合法北京化下大学硕士毕业论文THESTUDYONPREn气RArIONANDCATAIYTICCHARACTERISTICOFNANoM匝TEROⅪDCOMPOSITECAIAIYSTSABST

4、RACTNowadaysvolatileorganiccompounds(VOC’s)havebeenailimportantsourceofenvironmentalpollution．Catalyticcombustionisoneoftheeffectivemethodstoremoveorganiccontaminatewastegasesfromair．Inthisthesis，wepreparedtwoseriesofcatalysts，In—SnoxidecomposkeandCu—Ce—Zroxidecomp

5、osite，formethanecatalyticcombustion．Inthisstudy,In-Snoxidecompositearepreparedbycoprecipitationmethod，theeffectsofconcen廿ationofprecursorsolution，differentn(In抖)／n(Sn4+)andcalcinationtemperatureoncatalyticactivityformethaneoxidationareconsideLTheresultsshowedthatth

6、ecatalyticactivitiesformethanewerehigherthantheordinarycatalystsTherewaslittledifferenceofcatalyticactivitiesbetweensamplespreparedfromdifferentconcentrationofprecursorsolution；Thecalcinationtemperatureusuallyplayanimportantparttomethanecombustion，theresultsshows60

7、0。Cwastheoptimumcalcinationstemperature．TEMphotographofthehighestactivity$40catalyst(I一+molarcontent：40％)showstheparticleshapeisinspherical，theparticlediameterisbetween20nmto30nm．Inordertoexaminetheadsorptionamountsofoxygenandmethaneandthereducibilityofoxygen；02-TP

8、D，CHa-TPDandH2一TPRstudiesarecarriedout，thespecialsurfaceareasandcrystalstructureofthesampleswerecharacterizedbyBETandXRD．Inadditionthechemicalsta