注册
ISSN 1000-6818CN 11-1892/O6CODEN WHXUEU
物理化学学报 >> 2017,Vol.33>> Issue(6)>> 1242-1252     doi: 10.3866/PKU.WHXB201703292         English Abstract
CeO2的添加对柴油车氧化催化剂Pt/SiO2-Al2O3的NO氧化性能提高的影响
黄于芬1, 张海龙2, 杨铮铮3, 赵明1, 黄木兰1, 梁艳丽1, 王健礼1, 陈耀强1
1 四川大学化学学院, 绿色化学与技术教育部重点实验室, 成都 610064;
2 四川大学化学工程学院, 成都 610064;
3 西华师范大学环境科学与工程学院, 四川 南充 637009
Full text: PDF (1376KB) HTML 输出: BibTeX | EndNote (RIS)

采用分步浸渍法制备不同CeO2含量改性SiO2-Al2O3载体的Pt/SiO2-Al2O3柴油车氧化催化剂Pt/SiO2-Al2O3-wCeO2(质量分数w为0%,5%,10%,15%,30%)。利用固定床反应器,在模拟柴油车行驶条件下测定催化反应活性。活性结果表明,无论CO和C3H6存在与否,适量CeO2的添加均明显提高了Pt/SiO2-Al2O3柴油车氧化催化剂的NO氧化性能。其中,Pt/SiO2-Al2O3-15% CeO2表现出了最优氧化性能,其能在较宽温度范围内维持61%的NO2产率。CO-化学吸附结果表明,适量CeO2的添加有利于提高Pt的分散度,即提高催化剂表面可利用Pt原子比例。透射电镜(TEM)结果证实了CeO2改性后高分散的Pt颗粒的存在,X射线衍射(XRD)结果也说明CeO2改性后的载体更利于抑制Pt晶粒的增长。氢气程序升温还原(H2-TPR)和TEM结果均说明CeO2的添加增强了贵金属-载体间的相互作用,从而更利于PtOx与CeO2还原。总之,本文表明CeO2改性柴油车催化剂(DOC)可以提高催化剂的分散性和还原性,从而提高NO催化氧化性能,其对工业应用中柴油车尾气净化后处理复合系统(DOC+DPF+SCR)的净化效率的提高有重要意义。



关键词: CeO2表面改性   柴油车氧化催化剂   NO氧化   表面Pt原子比例提高   Pt-Ce相互作用  
收稿日期 2016-12-12 修回日期 2017-03-13 网出版日期 2017-03-29
通讯作者: 陈耀强, 王健礼 Email: nic7501@scu.edu.cn;wangjianli@scu.edu.cn

基金资助: 国家自然科学基金(21173153)和国家高技术研究发展计划项目(863)(2015AA034603)资助

引用文本: 黄于芬, 张海龙, 杨铮铮, 赵明, 黄木兰, 梁艳丽, 王健礼, 陈耀强. CeO2的添加对柴油车氧化催化剂Pt/SiO2-Al2O3的NO氧化性能提高的影响[J]. 物理化学学报, 2017,33(6): 1242-1252.
HUANG Yu-Fen, ZHANG Hai-Long, YANG Zheng-Zheng, ZHAO Ming, HUANG Mu-Lan, LIANG Yan-Li, WANG Jian-Li, CHEN Yao-Qiang. Effects of CeO2 Addition on Improved NO Oxidation Activities of Pt/SiO2-Al2O3 Diesel Oxidation Catalysts[J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2017, 33(6): 1242-1252.    doi: 10.3866/PKU.WHXB201703292

(1) Johnson, T. V. SAE Int. J. Engines 2014, 7, 1207. doi: 10.4271/2014-01-1491
(2) Morlang, A.; Neuhausen, U.; Klementiev, K. V.; Schütze, F. W.; Miehe, G.; Fuess, H.; Lox, E. S. Appl. Catal. B 2005, 60, 191. doi: org/10.1016/j.apcatb.2005.03.007
(3) Farrauto, R. J.; Voss, K. E. Appl. Catal. B 1996, 10, 29. doi: 10.1016/0926-3373(96)00022-7
(4) Sola, C.; Abedi, A.; Hayes, R. E.; Epling, W. S.; Votsmeier, M. Can. J. Chem. Eng. 2015, 92, 1496. doi: 10.1002/cjce.v92.9
(5) Russell, A.; Epling, W. S. Catal. Rev. 2011, 53, 337. doi: 10.1080/01614940.2011.596429
(6) Webster, D. E. Top. Catal. 2001, 16-17, 33. doi: 10.1023/A:1016618411613
(7) Yang, Z. Z.; Chen, Y. D.; Zhao, M.; Zhou, J. F.; Gong, M. C.; Chen, Y. Q. Chin. J. Catal. 2012, 33, 819. [杨铮铮, 陈永东, 赵明, 周菊发, 龚茂初, 陈耀强. 催化学报, 2012, 33, 819.]doi: 10.3724/SP.J.1088.2012.11108
(8) Epling, W. S.; Campbell, L. E.; Yezerets, A. Catal. Rev. 2007, 46, 163. doi: org/10.1081/CR-200031932
(9) Zhou, J. F.; Zhao, M.; Peng, N.; Yang, Z. Z.; Gong, M. C.; Chen, Y.Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 1448. [周菊发, 赵明, 彭娜, 杨铮铮, 龚茂初, 陈耀强. 物理化学学报, 2012, 28, 1448.]doi: 10.3866/PKU.WHXB201204011
(10) Yang, Z.Z.; Li, J.; Zhang, H.; Yang, Y.; Gong, M.; Chen, Y. Catal. Sci. Technol. 2015, 5, 2358. doi: 10.1039/C4CY01384K
(11) Yang, Z. Z.; Zhang, N.; Cao, Y.; Gong, M. C.; Zhao, M.; Chen, Y. Q. Catal. Sci. Technol. 2014, 4, 3032. doi: 10.1039/C4CY00424H
(12) Yang, Y.; Yang, Z. Z.; Xu, H. D.; Xu, B. Q.; Zhang, Y. H.; Gong, M.C.; Chen, Y. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2015, 31, 2358. [杨怡, 杨铮铮, 徐海迪, 徐宝强, 张艳华, 龚茂初, 陈耀强. 物理化学学报, 2015, 31, 2358.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201510135
(13) Chen, Y. D.; Wang, L.; Guan, X. X.; Liu, Y. B.; Gong, M. C.; Chen, Y. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29, 1048. [陈永东, 王磊, 关小旭, 刘永兵, 龚茂初, 陈耀强. 物理化学学报, 2013, 29, 1048.]doi: 10.3866/PKU.WHXB201303051
(14) Yang, Z. Z.; Yang, Y.; Zhao, M.; Gong, M. C.; Chen, Y. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30, 1187. [杨铮铮, 杨怡, 赵明, 龚茂初, 陈耀强. 物理化学学报, 2014, 30, 1187.]doi: 10.3866/PKU.WHXB201404281
(15) Hatanaka, M.; Takahashi, N.; Tanabe, T.; Nagai, Y.; Dohmae, K.; Aoki, Y.; Yoshida, T.; Shinjoh, H. Appl. Catal. B 2010, 99, 336. doi:10.1016/j.apcatb.2010.07.003
(16) Mulla, S. S.; Chen, N.; Cumaranatunge, L.; Blau, G. E.; Zemlyanov, D. Y.; Delgass, W. N.; Epling, W. S.; Ribeiro, F. H. J. Catal. 2006, 241, 389. doi: 10.1016/j.jcat.2006.05.016
(17) Benard, S.; Retailleau, L.; Gaillard, F.; Vernoux, P.; Giroir-Fendler, A. Appl. Catal. B 2005, 55, 11. doi: 10.1016/j.apcatb.2004.07.005
(18) Kliewer, C. J.; Somorjai, G. A. Catal. Lett. 2010, 137, 118. doi: 10.1007/s10562-010-0353-9
(19) Denton, P.; Giroir-Fendler, A.; Praliaud, H.; Primet, M. J. Catal. 2000, 189, 410. doi: 10.1006/jcat.1999.2708
(20) Damyanova, S.; Bueno, J. M. C. Appl. Catal. A 2003, 253, 135. doi: 10.1016/S0926-860X(03)00500-3
(21) Ferreira, A. P.; Zanchet, D.; Rinaldi, R.; Schuchardt, U.; Damyanova, S.; Bueno, J. M. C. Appl. Catal. A 2010, 388, 45. doi: 10.1016/j.apcata.2010.08.033
(22) Kaneeda, M.; Iizuka, H.; Hiratsuka, T.; Shinotsuka, N.; Arai, M. Appl. Catal. B 2009, 90, 564. doi: 10.1016/j.apcatb.2009.04.011
(23) Kim, S. K.; Ihm, S. K. Ind. Eng. Chem. Res. 2002, 41, 1967. doi: 10.1021/ie010590p
(24) Katare, S. R.; And, J. E. P.; Laing, P. M. Ind. Eng. Chem. Res. 2007, 46, 2445. doi: 10.1021/ie0612515
(25) Auvray, X. P.; Olsson, L. Ind. Eng. Chem. Res. 2013, 52, 14556. doi: 10.1021/ie402153u
(26) Foger, K.; Anderson, J. R. Appl. Surf. Sci. 1979, 2, 335. doi: 10.1016/0378-5963(79)90067-9
(27) Auvray, X.; Pingel, T.; Olsson, E.; Olsson, L. Appl. Catal. B 2013, 129, 517. doi: 10.1016/j.apcatb.2012.10.002
(28) Wu, X.; Fan, J.; Ran, R.; Weng, D. Chem. Eng. J 2005, 109, 133. doi: 10.1016/j.apcatb.2007.11.022
(29) Mulla, S. S.; Chen, N.; Delgass, W. N.; Epling, W. S.; Ribeiro, F. H. Catal. Lett. 2005, 100, 267. doi: 10.1007/s10562-004-3466-1
(30) Weiss, B. M.; Iglesia, E. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 13331. doi: 10.1021/jp902209f
(31) Getman, R. B.; Schneider, W. F.; Smeltz, A. D.; Delgass, W. N.; Ribeiro, F. H. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 076101. doi: 10.1103/PhysRevLett.102.076101
(32) Yao, H. C.; Yao, Y. F. Y. J. Catal. 1984, 86, 254. doi: /10.1016/0021-9517(84)90371-3
(33) Fan, J.; Wu, X.; Wu, X.; Liang, Q.; Ran, R.; Weng, D. Appl. Catal. B 2008, 81, 38. doi: 10.1016/j.apcatb.2007.11.022
(34) Altman, E. I.; Gorte, R. J. Surf. Sci. 1988, 195, 392. doi: 10.1016/0039-6028(88)90349-4
(35) Smeltz, A. D.; Getman, R. B.; Schneider, W. F.; Ribeiro, F. H. Catal. Today 2008, 136, 84. doi: 10.1016/0039-6028(88)90349-4
(36) Borgna, A.; Normand, F. L.; Garetto, T.; Apesteguia, C. R.; Moraweck, B. Catal. Lett. 1992, 13, 175. doi: 10.1007/BF00770989
(37) Hauff, K.; Dubbe, H.; Tuttlies, U.; Eigenberger, G.; Nieken, U. Appl. Catal. B 2013, 129, 273. doi: 10.1016/j.apcatb.2012.09.022
(38) Ammendola, P.; Barbato, P. S.; Lisi, L.; Ruoppolo, G.; Russo, G. Surf. Sci. 2011, 605, 1812. doi: 10.1016/j.susc.2011.06.018
(39) Tankov, I.; Arishtirova, K.; Bueno, J. M. C.; Damyanova, S. Appl. Catal. A 2014, 474, 135. doi: 10.1016/j.apcata.2013.08.030
(40) Boubnov, A.; Dahl, S.; Johnson, E.; Molina, A. P.; Simonsen, S. B.; Cano, F. M.; Helveg, S.; Lemus-Yegres, L. J.; Grunwaldt, J. D. Appl. Catal. B 2012, 126, 315. doi: 10.1016/j.apcatb.2012.07.029
(41) Singhania, N.; Anumol, E. A.; Ravishankar, N.; Madras, G. Dalton Trans. 2013, 42, 15343. doi: 10.1039/c3dt51364e
(42) Mai, H. X.; Sun, L. D.; Zhang, Y. W.; Si, R.; Feng, W.; Zhang, H. P.; Liu, H. C.; Yan, C. H. J. Phys. Chem. B 2016, 109, 24380. doi: 10.1021/jp055584b
(43) Nagai, Y.; Hirabayashi, T.; Dohmae, K.; Takagi, N.; Minami, T.; Shinjoh, H.; Matsumoto, S. I. J. Catal. 2006, 242, 103. doi: 10.1016/j.jcat.2006.06.002

版权所有 © 2006-2016 物理化学学报编辑部
地址:北京大学化学学院 邮政编码:100871
服务热线:(010)62751724 传真:(010)62756388 Email:whxb@pku.edu.cn
^ Top