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工业催化 INDUSTRIAL 2008年第16卷增刊 CATALYSIS 131 机械研磨法制备富含缺陷结构的纳米级钙钛矿氧化物 用于NO和CO污染的净化的脱除 杨威1，张润铎h，薛君1，张敬畅1，SergeKaliaguine2 (1．北京化工大学，现代催化研究所，化工资源有效利用国家重点实验室，北京100029； K 2．拉瓦尔大学化学工程学院，加拿大魁北克G17P4) 氧和晶格氧采用了XRD、O：一TPD和H：一TPR技术进行研究，并将各种O：物种与所制备的复合 氧化物的不同缺陷结构相联系，结果表明，LaCoO，一、上的阴离子缺陷结构(导致0【一O：吸附／解吸) 相比于LaMn03+、上的阳离子缺陷结构(表现为超化学计量氧)对催化消除机动车排放的NO、CO 等污染物的贡献更大。 关键词：机械研磨法；缺陷结构；纳米级钙钛矿氧化物；NO和CO污染；脱除 机动车尾气排放的氮氧化物、CO等污染可导致 呼吸道疾病和生态环境破坏，其净化治理已经成为 了环境催化学科的主要目标。钙钛矿型复合氧化物 以其卓越的氧似还原性能、良好的热稳定性、组成 的多样性以及成本低廉被认为是理想的机动车尾气 催化净化材料，可作为工业贵金属尾气催化剂的廉 100 经SPEX机械振动泵[转速为1r·min。]在高 价替代品…。但传统陶瓷方法由于经历了高温焙 机械能下研磨。研磨大致分为合成和精磨两个过 烧，只能制备出比表面积较低的钙钛矿氧化物，限制 程，ZnO为研磨助剂。 S 了实际应用。KaliaguineA等呤1发明了一种新型 1．2物理化学性能 的机械研磨方法，能够避免结晶过程的高温热处理， 复合氧化物的比表面积根据N：的物理吸附试 因而得到高比表面积(最高约达100 rn2·g。1)的一 h oC进行抽真空脱气6 验确定，约200mg样品在300 系列钙钛矿氧化物。与其他制备方法相比较，机械 的预处理。固体的X射线衍射谱图由西门子135000衍 研磨法通过高机械能对氧化物粉体进行粉碎和结构 06 射仪进行收集，CuKa单色射线(入=0．154nln)，扫 重组，更容易产生包括晶粒边界附近的阴、阳离子空 穴等缺陷结构L3。4j，但这些钙钛矿结构缺陷在NO、 CO等尾气污染物催化消除过程中发挥的作用还有 得到。 待于进一步考察。 本文对h(Co，Mn)l-ICu，03(x=0或0．2)系 列钙钛矿氧化物中的氧空位、超化学计量氧、原子氧 温表征系统(RXM一100，ASDI)实现。50mg的样 和晶格氧采用了XRD、0：一TPD和H：一TPR技术 cm3·rain叫的气流中预处理1h， 品于500℃在20 进行研究，并将各种O：物种与所制备的复合氧化物 的不同缺陷结构联系起来。同时，讨论这些缺陷结