第二组分对Au／CeO2催化剂甲醇部分氧化性能的影响.pdfVIP

第2l卷第6期 分 子 催 化 Vo1．21，No．6 2007年12月 JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS(CHINA) Dec． 20Or7 文章编号：1001—3555(2007)06-0529-05 第!it分对Au／CeO2催化剂甲醇部分氧化性能的影响 陈清波，罗来涛 (南昌大学应用化学研究所，江西南昌330047) 摘 要：本文研究了Pd、Pt、Ru和Ag对Au／CeO：催化剂以及Pd含量对Au．Pd／CeO：催化剂甲醇部分氧化性能的影 响，并运用XRD、TPD和TPR等手段对Au／CeO2和Au-Pd／CeO2催化剂进行了表征．结果表明，Pd和Pt的加入能 提高Au／CeO：催化剂的活性，而Ru和Ag的加入效果正好相反．不同的Au／Pd比对Au．Pd／CeO：催化剂的活性和 H：选择性的影响不同，其中Au／Pd=60：40的效果最好，因为All60Pd40／CeO：催化剂形成的富Au型Au Pd 较多， 甲醇的吸附温度较低和对反应产物H，的吸附较少． 关 键 词：Au-Pd催化剂；甲醇部分氧化；纳米CeO ；制氢 中图分类号：0643．32 文献标识码：A 甲醇作为液体燃料因具有高能量密度、低碳含 0．1 mol／L Ce(NO3)3·6H：O溶液，使(NH )：CO3 量以及运输和贮存方便等优势成为车载制氢的理想 · H：O：Ce(NO3)3·6H：O=2：3．真空抽滤，用去 燃料．在甲醇催化制氢的几种线路中，甲醇部分氧 离子水和无水乙醇洗涤数次，超声波分散，过滤， 化制氢更具有优势，反应物为空气，原料易得；反应 343 K真空干燥过夜，673 K焙烧l h． 为放热，反应一旦启动，放出的热量可供下一反应 1．2 Au-M／CeO2催化剂的制备 的进行，不需要外界提供热源，可使装置简化；反 催化剂采用聚合物保护乙醇还原法．分别将一 应速度快，较适用于燃料电池反应的初始阶段．氧 定量的PdCI2、RuCI3、AgNO3或H2PtCI6(10。mol／L) 化铈具有较高的储氧能力(OSC)和释放氧的能力、 和HAuCI (10。mol／L)溶液混合制得溶液l，将一 较强的氧化一还原性能(Ce¨／Ce )，受到了人们极 定量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解在一定量的乙醇 大关注，被广泛应用于氧化还原反应中．Cu系催化 中得溶液2，以PVP：(HAuCI +M盐)=5：l(质量 剂 q 和Pd系催化剂 ，5 被广泛应用于甲醇氧化 比)，将溶液l和溶液2混合后倒入三口瓶中，加入 制氢．据报道 曲j，高分散的Au催化剂对于cO低 与乙醇相同体积的水和纳米CeO：载体，在氮气保 温完全氧化反应具有很好的催化活性，并应用于甲 护下363K回流5 h，用旋转蒸发器除去过量水份， 醇部分氧化制氢反应u ¨ ．然而，高温下Au易烧 再用水洗涤3～4次，以除去过量的PVP和Cl。． 结使其在应用上受到很大的限制，Veneziau 等人 343 K干燥过夜，673 K焙烧l h．制得的Au-M／ 将Au．Pd合金用于CO的氧化，由于Pd与Au发生 CeO：催化剂金属总负载量均为2％，其中Au：M= 强烈相互作用有利于Au颗粒的变小和活性的提高． 7：3(mol比)． 本文以第二组分M(Pd、Pt、Ru和Ag)对Au／CeO2催 不同Au：Pd mol比(5：5、6：4、7：3)的Au-Pd／ 化剂进行改性，制备了Au-M／CeO：催化剂，以期对 CeO：催化剂制备方法同上． 催化剂的性能进行改进，获得了一些有益的结果． 1．3催化剂的表征 1．3．1 x．射线衍射(XRD)