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2016 年 37 卷 1 期
2016 年 37 卷 1 期 页码:18-26
纳米Y0.7Ce0.1Sr0.2M1-xCuxO3(M=Fe, Mn)的制备、表征及其对NO+CO的催化活性
沈建宇,王丽,王颖,金玉秀,方敏华
摘要:
为探究纳米钙钛矿型复合氧化物ABO3中不同B位元素及Cu的掺杂量对催化剂的结构、形貌、表面性质和催化活性的影响规律及原因,并优化出具有更好活性的催化剂,采用柠檬酸溶胶凝胶法制备得到8个钙钛矿型复合氧化物Y0.7Ce0.1Sr0.2Fe1-xCuxO3和Y0.7Ce0.1Sr0.2Mn1-xCuxO3(x=0.1~0.4),通过X射线衍射(XRD) 、扫描电镜( SEM) 、比表面积( BET) 、X射线光电子能谱( XPS)等分析方法对其进行了表征,并测试了8个样品对CO + NO的催化活性。结果表明,在Fe、Mn两个系列中,x=0.3时的两个样品对CO+NO分别具有最高的催化活性,Y0.7Ce0.1Sr0.2Fe0.7Cu0.3O3对NO和CO的转化率均在225 ℃时达到100%,而Y0.7Ce0.1Sr0.2 Mn0.7Cu0.3O3对NO和CO的转化率则分别在325 ℃和225 ℃时达到100%。Y0.7Ce0.1Sr0.2Fe0.7Cu0.3O3的催化活性优于Y0.7Ce0.1Sr0.2Mn0.7Cu0.3O3,这是由于Fe4+/Fe3+的摩尔比高于Mn4+/Mn3+,并且Y0.7Ce0.1Sr0.2Fe0.7Cu0.3O3中所有Ce4+/Ce3+、Cu+/Cu2+和OA/OL的摩尔比均高于Y0.7Ce0.1Sr0.2Mn0.7Cu0.3O3中相应的摩尔比,而这些因素均有利于NO+CO的催化活性。通过适量的Cu取代B位离子可提高催化剂对NO+CO的氧化还原性,同时Cu的掺杂对于Fe、Mn两个系列中OA/OL的摩尔比具有不同的影响。
关键词:纳米钙钛矿型氧化物;CO+NO;催化活性;催化机理
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