鈣鈦礦型復合氧化物La-,4-BaCu-,5-O-,13+δ-的摻雜改性及其抗老化性能研究.pdf

1、鈣鈦礦型復合氧化物是一種應用領域非常廣泛的功能型材料，尤其是具有優(yōu)良的催化性能，作為最有希望取代貴金屬的環(huán)保催化材料已受到國內(nèi)外許多研究者的關注，如何提高鈣鈦礦型復合氧化物的催化活性及其抗老化性能是目前研究的熱點之一。在對文獻調(diào)研和分析鈣鈦礦型復合氧化物催化劑研究現(xiàn)狀及進展的基礎上選擇稀土鈣鈦礦型復合氧化物作為研究對象，研究材料制備及其性能，為汽車尾氣催化轉化器材料提供理論與實驗數(shù)據(jù)。
　　 本文采用檸檬酸溶膠-凝膠自燃法制備鈣

2、鈦礦型復合氧化物La-Ba-Cu基催化劑，在A位摻雜Sr、Ca、Mg、K，在B位摻雜Co、Fe、Cr、Mn等多種金屬元素，實施對催化劑的改性。采用XRD、SEM、BET、TPD等手段對制備的催化劑進行相關表征，研究不同位置、不同金屬元素的摻雜對催化劑結構、微觀形貌和性能的影響，通過測試催化劑對CO、CH4、NO氣體的催化轉化效率，評價催化劑的活性大小，探索摻雜對催化劑活性的影響。同時，對制備的新鮮催化劑進行了熱老化和硫老化實驗，考察摻雜

3、對催化劑抗老化性能的影響。
　　 由XRD分析表明，在本實驗條件下，B位Co、Fe單摻雜以及B位Fe、Co雙摻雜和采用K、Co的A、B位復合摻雜樣品能形成純度較高的鈣鈦礦結構，A位摻雜的樣品多數(shù)都有雜質(zhì)相La2CuO4生成。從樣品的微觀形貌上可以觀察到，摻雜后的樣品顆粒尺寸減小，分散均勻，團聚較少。其中較為突出的是La4BaCu4CoO13+δ和La4Ba0.5K0.5Cu3Co2O13+δ，顆粒大小在50-100nm左右。同時

4、，BET結果也印證了其具有較大的比表面積。樣品的O2-TPD測試結果表明，B位摻雜Co、Fe以及K、Co的復合摻雜使催化劑的表面吸附氧增多。催化活性的測試表明催化劑的活性與表面吸附氧濃度有密切關系，其中活性最好的是La4Ba0.5K0.5Cu3Co2-O13+δ，其對CH4、CO、NO起燃溫度T50分別為250℃、265℃、280℃。
　　 催化劑經(jīng)900℃熱老化8h后，催化劑的顆粒都有所長大，比表面積減小，其中La4BaCu4