均相復(fù)合氧化物催化劑的絡(luò)合制備及其催化氧化特性.pdf

1、對于二元或多元復(fù)合金屬氧化物催化劑，如何使金屬離子在氧化物結(jié)構(gòu)中均勻分散，一直是催化劑制備上的一個難題。傳統(tǒng)的催化劑技術(shù)（如固相法，共沉淀法，浸漬法和溶膠凝膠法）并不能精確地調(diào)控各金屬間的計量比制備均相復(fù)合氧化物，無法深入地認(rèn)識復(fù)合金屬氧化物的本征活性相和反應(yīng)機理。論文以異核雙金屬配合物為前驅(qū)體，經(jīng)程序升溫?zé)峤獾玫骄鄰?fù)合氧化物催化劑，并研究了其催化特性，得到如下的主要研究成果:
　　1.以1，3丙二胺和鄰香蘭素為原料縮合制備席夫

2、堿配體，并絡(luò)合過渡金屬和稀土金屬制得異核雙金屬配合物。同時借助IR、UV、單晶衍射等表征進行分析，表征結(jié)果表明席夫堿配體能同時絡(luò)合過渡金屬和稀土金屬，并且發(fā)現(xiàn)過渡金屬和稀土金屬被席夫堿配體分子、硝酸根離子、乙醇分子和水分子形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包圍，金屬離子高度均勻分散在前驅(qū)體中。
　　2.以L-M-La(M=Ni，Co，Mn)配合物為前驅(qū)體通過程序升溫?zé)峤饧夹g(shù)制得均相鈣鈦礦型復(fù)合氧化物催化劑，考察催化劑催化燃燒甲苯的活性，并借助XRD、

3、SEM、BET、HRTEM和H2-TPR等表征手段分析復(fù)合氧化物催化劑的織構(gòu)性質(zhì)和氧化還原性能。研究結(jié)果表明通過緩慢的程序升溫方式逐步分解配體，可以很好地限制金屬離子遷移，得到顆粒大小形狀均一，高分散的均相復(fù)合氧化物鈣鈦礦納米晶，這種鈣鈦礦納米晶是鈣鈦礦復(fù)合氧化物催化劑的活性位同時能提供大量的高溫活性氧，顯示出優(yōu)異的甲苯催化燃燒特性。
　　3.同樣以席夫堿絡(luò)合法構(gòu)建了以CeO2為主體的高分散的鈰基復(fù)合氧化物催化劑。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與固相

4、法制備的催化劑相比，絡(luò)合法雖然能制備出大量固溶體結(jié)構(gòu)的催化劑，構(gòu)建出高分散的復(fù)合氧化物納米晶，但這種均相催化劑并沒有表現(xiàn)出更為優(yōu)異的催化特性。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在鈰基氧化物體系中，催化劑的活性組分為過渡金屬氧化物，氧化鈰具有儲氧能力可以提供大量活性氧。均相的鈰基復(fù)合氧化物雖然增強了過渡金屬M(M=Mn，Cu)和金屬Ce之間的相互作用力，但催化劑的活性組分的高度分散于CeO2晶胞中導(dǎo)致催化劑活性下降。因此對于不同的復(fù)合氧化物催化劑和氧化反應(yīng)，其活