Co3O4-CeO2及其復(fù)合氧化物催化劑的CO優(yōu)先氧化性能研究.pdf

1、燃料電池（Fuel Cells）作為一種新型綠色能源，具有燃料多樣性、高效能、環(huán)境友好性等優(yōu)點，近年來被廣泛研究并寄予厚望。其中，質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）具有極大的的應(yīng)用前景。它除了具有燃料電池的一般優(yōu)點外，還具有溫度低、壽命長、啟動快等一系列優(yōu)勢。PEMFC的燃料為氫氣，在制氫過程中一般會有約1％的CO氣體存在，微量的CO便可使燃料電池的Pt電極毒化，嚴(yán)重影響電池壽命。CO優(yōu)先氧化（PROX）能將富氫氣體中的CO脫除至ppm級

2、。過渡金屬氧化物催化劑作為非貴金屬催化劑其催化性能可與Pt系等貴金屬催化劑相媲美，目前被深受關(guān)注。
　　本文通過共沉淀一步合成法制備了aCo3O4-bCeO2及其復(fù)合氧化物催化劑，并采用TEM、HRTEM、EDX、XRD、BET、TPR等測試手段對所制備的催化劑進行了表征分析，研究了不同鈷鈰比aCo3O4-bCeO2催化劑的催化性能與結(jié)構(gòu)間的關(guān)系、雙氧水的添加、摻雜助劑Mn和Cu以及焙燒溫度等對aCo3O4-bCeO2催化劑催化性

3、能的影響，得到了一系列數(shù)據(jù)。
　　研究結(jié)果表明，本文所制備的鈷鈰比為8:1，焙燒溫度為350℃的8Co3O4-1CeO2復(fù)合氧化物催化劑較其他比例的催化劑具有最大的比表面積與最低的還原溫度，催化性能顯示其CO完全轉(zhuǎn)化時對應(yīng)溫度T100為155℃，此時對應(yīng)的選擇性為100%。雙氧水的添加并未起到提升Co-Ce催化劑催化性能的作用，其中8Co3O4-1CeO2催化劑在不添加雙氧水的條件下CO完全轉(zhuǎn)化溫度降為135℃。添加了適當(dāng)助劑錳、

4、銅后催化劑的粒徑明顯減小，表面分散度有所提高，增強了Co-Ce間相互作用，降低了還原溫度，8Co3O4-1CeO2-2MnO2與8Co3O4-1CeO2-1CuO催化劑其CO100%轉(zhuǎn)化溫度分別為95℃與115℃，不添加或添加過少與過多的助劑均不會有效提高鈷系催化劑的催化活性。焙燒溫度為500℃的8Co3O4-1CeO2-2MnO2與8Co3O4-1CeO2-1CuO催化劑其CO100%轉(zhuǎn)化溫度分別為為135℃與175℃，焙燒溫度的升高