鈰鋯鋁復(fù)合氧化物的超臨界抗溶劑法制備及其性能研究.pdf

1、一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮–H）和氮氧化物（NOx）作為汽車尾氣主要污染成分對人體健康和環(huán)境的危害隨著我國汽車保有量的增加而日益嚴(yán)重。鈰鋯復(fù)合氧化物作為有效的汽車尾氣凈化催化劑得到了廣泛的應(yīng)用，但是近年來日益嚴(yán)格的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)對鈰鋯固溶體的儲放氧性能和抗燒結(jié)性能提出了更高要求。CeO2-ZrO2-Al2O3復(fù)合氧化物因同時具有Al2O3較好的穩(wěn)定性和CeO2-ZrO2較好的儲放氧性能受到許多研究者的關(guān)注。本文采用超臨界抗溶劑（SAS

2、）法制備CeO2-ZrO2-Al2O3復(fù)合氧化物催化劑，同時對其儲放氧性能進(jìn)行研究，并結(jié)合相應(yīng)的表征來揭示其構(gòu)效關(guān)系。此外，本文還考察了SAS法制備的CeO2-ZrO2-Al2O3復(fù)合氧化物作為載體對負(fù)載型Pd催化劑結(jié)構(gòu)和性能的影響。
　　研究結(jié)果表明，采用超臨界抗溶劑法能夠成功制備納米CeO2-ZrO2-Al2O3固溶體催化劑。當(dāng)原料液中異丙醇鋁、乙酰丙酮鈰和乙酰丙酮鋯的濃度分別為0.2wt％、0.25wt%和0.25wt%時，

3、所制備的CeO2-ZrO2-Al2O3復(fù)合氧化物具有最好的儲放氧性能，儲氧量為122.0mmol-O2/molCeO2，相對于鈰鋯復(fù)合氧化物增長了41.77%。這是由于CeO2-ZrO2-Al2O3復(fù)合氧化物中氧空位和晶格缺陷濃度與催化劑的儲放氧性能直接相關(guān)，而此時二者均達(dá)到最大。焙燒溫度的考察結(jié)果表明，600℃時復(fù)合氧化物具有最佳的儲放氧性能。這歸因于焙燒溫度可能引起的Al3+在表面和體相間的遷移改變了體相Al2O3與CeO2-ZrO

4、2之間的相互作用。此外，相對于CeO2-ZrO2復(fù)合氧化物，Al2O3的摻雜在很大程度上提高了各焙燒溫度下復(fù)合氧化物的儲放氧性能。
　　SAS法制備的CeO2-ZrO2-Al2O3固溶體因能增加Al2O3與CeO2-ZrO2之間的相互作用，使得復(fù)合氧化物的儲放氧性能和抗燒結(jié)性能都有了較大的提高。此外，SAS法CeO2-ZrO2-Al2O3作為載體能夠增加活性組分Pd與載體的相互作用，使得PdO的還原溫度為125℃，耗氫量為448.