甲烷燃燒催化劑的微波輔助合成及其性能的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、儲量豐富的甲烷是一種有前景的清潔能源近年來受到了人們的關(guān)注,但傳統(tǒng)燃燒方式存在效率低和污染物排放水平高等問題,而催化燃燒是解決這些問題的有效途徑,研究有效的催化劑成了催化工作者的不懈的追求。近年來,微波加熱方法在材料合成領(lǐng)域引起研究者極大興趣。 本研究通過微波輔助合成法合成了Mn基鈣鈦礦型復(fù)合氧化物催化劑,加熱處理只用幾分鐘的時間,和傳統(tǒng)的溶膠—凝膠法對比,微波法具有反應(yīng)速率快、節(jié)能、環(huán)境友好等等優(yōu)點。首先采用微波法合成了LaM

2、nO3.15,并考察了堿土金屬(Ca、K、Ba、Sr)以及貴金屬(Ag、 Pd)摻雜對其催化活性的影響,發(fā)現(xiàn)堿土金屬(除了K)對La的取代可以提高Mn基鈣鈦礦型復(fù)合氧化物對甲烷燃燒的催化活性,在堿土金屬中以Ba的取代效果最好,得到了一系列催化活性較高的催化劑;La0.85Ba0.15MnO3.15在550℃時可以使甲烷的轉(zhuǎn)化率達到100%。Sr的摻雜也具有較好的催化活性。以La0.9Sr0.1MnO3.15的催化效果最為突出。在貴金屬的

3、摻雜過程中,Ag的摻入比Pd的催化效果要好。利用XRD,Raman和SEM等方法表征了催化劑的物相結(jié)構(gòu)和形貌;通過H2-TPR、O2-TPD和XPS等方法研究了催化劑的可還原能力、物種分布,表明微波法制備的催化劑具有相對較大的比表面積、較多的Mn4+和氧空位含量,并且增強了晶格氧的活動性,這在催化甲烷燃燒中起重要的作用。本文同時考察了用微波法和傳統(tǒng)加熱法制備負(fù)載型貴金屬催化劑對催化甲烷燃燒活性的影響,發(fā)現(xiàn)前者制備的催化劑具有較好的催化活

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