我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

稀有金属2025年第12期:溶胶-凝胶法制备CuFe_x/CeO_2催化剂用于CO低温氧化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:胡琪;王献洁;胡飞扬;刘栋;叶闰平;冯刚;张荣斌;

单位:南昌大学化学化工学院,坏境与能源催化江西省重点实验室;江西农业大学化学与材料学院;南通大学纺织服装学院;

摘要:CO低温氧化是消除化石燃料不完全燃烧产生的CO的有效方法之一,其中,Cu/CeO_2催化剂在CO氧化领域展现出显著优势。本文通过溶胶-凝胶法制备了不同含量Fe掺杂的5%CuFe_x/CeO_2(x=0~0.1)三金属催化剂,并通过和Cu/CeO_2催化剂进行对比,研究了金属助剂Fe的微量掺杂对铜铈催化剂催化CO低温氧化活性的影响。结果表明,5%CuFe_(0.025)/CeO_2取得最佳性能在70℃条件下实现了CO完全氧化,对比不掺杂Fe助剂的Cu/CeO_2催化剂催化活性有大幅度提高,并且在60 h的长周期测试中展现出良好的稳定性。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、 N_2吸脱附、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等表征测试获得了催化剂表面的物种组成、结构和价态信息,结果发现5%CuFe_(0.025)/CeO_2催化剂所取得的优异性能归因于其良好的孔道结构、更分散的CuO_x物种以及Fe助剂掺杂所提升的载体氧空位浓度。原位红外测试结果表明5%CuFe_(0.025)/CeO_2催化剂在该反应中遵循碳酸盐介导的Mars-van Krevelen机制。通过调控微量金属助剂掺杂提高铜铈催化剂催化CO完全氧化的活性,有望实现低温下CO完全氧化。

关键词:溶胶-凝胶法;;铜铁铈三金属催化剂;;CO氧化;;低温高效催化

基金资助:国家自然科学基金项目(52361040);; 江西省自然科学基金项目(20232ACB203004)资助