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《北京工业大学》 2010年
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纳米Pd催化剂的制备、表征及CO氧化反应活性

卫婷  
【摘要】: 三效催化剂(Three Way Catalysts,简称TWCs),对汽车尾气中CO、HC和NOx等主要污染物可以同时具有很高的催化转化效率。而贵金属资源有限,新的机动车尾气排放法规日益严格,因此需要TWCs具有相对低的贵金属含量且具有较高的催化活性,需要在传统的TWCs制备方法上做出改进,找到新的突破。本文研究了超声膜扩散法(ultrasonic-assisted membrane reduction,UAMR)制备Pd纳米粒子,并从Pd纳米溶胶出发,制备了系列负载型纳米Pd催化剂,对其进行表征,考察其在三效催化模型反应中的反应性能。 首先,采用正交试验设计探究UAMR法制备Pd纳米粒子的制备条件,并采用SEM,TEM和激光粒度仪对Pd纳米粒子进行了表征,确定UAMR法的制备最佳条件。结果表明,UAMR法制备的Pd纳米粒子形状为球形,单分散性较好。在平流泵流速10 mL·min-1,输液泵流速取100 r·min-1,金属溶液浓度取4×10-4 mol·L-1,还原剂摩尔比例取5:1,保护剂摩尔比取20:1,超声波频率取0 Hz,膜管尺寸为40 nm的条件下制备得到的Pd纳米粒子粒径最小,分散性好。 然后从制备Pd纳米溶胶出发,选取γ-Al2O3、TiO2、SiO2、CeO2和Ce0.5Zr0.5O2五种不同载体,制备负载型纳米Pd催化剂,采用N2吸-脱附,XRD,TPR和ICP对催化剂进行了表征,并考察比较了各催化剂对CO+O2的催化活性差别。结果表明,催化剂Pd/Ce0.5Zr0.5O2具有较高的活性,其金属负载量最低,仅为0.27 wt%,为提高催化剂活性的同时降低贵金属用量提供了可能。 最后研究催化剂Pd/Ce0.5Zr0.5O2和Pd/Al2O3,负载量为1 wt%为采用不同的方法制备了系列负载型Pd催化剂,深入研究催化剂的结构、形貌以及活性组分的结构组成、价态,金属分散度对催化活性的影响。结果表明,催化剂的活性与催化剂表面活性组分的氧化态和表面相对含量有关。Pd的高氧化态有利于CO催化氧化反应,催化剂表面的Pd物种对催化活性起到重要作用。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O643.36

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【引证文献】
中国重要会议论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前6条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 安立敦;;负载型纳米金催化剂投入工业生产[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年
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2 王芳;挪威:14年捕获1200万吨CO_(2)[N];中华工商时报;2010年
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4 记者 杨登贵;宁夏农村能源建设年少排CO_(2)121.2万吨[N];宁夏日报;2010年
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6 记者 曹术华;Cognos将数据变为信息[N];中国计算机报;2001年
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