Ce0.5+xZr0.4-xLa0.1O2-Al2O3催化剂催化燃烧柴油车碳烟

doi:10.3866/PKU.WHXB20110343

物理化学学报 >> 2011, Vol. 27 >> Issue (04): 925-931.doi: 10.3866/PKU.WHXB20110343

Ce_0.5+xZr_0.4-xLa_0.1O₂-Al₂O₃催化剂催化燃烧柴油车碳烟

朱艺, 王健礼, 陈永东, 廖传文, 王世丹, 龚茂初, 陈耀强

四川大学化学学院, 成都 610064

收稿日期:2010-10-20 修回日期:2010-12-22 发布日期:2011-03-29
通讯作者: 陈耀强 E-mail:nic7501@scu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(20773090)和教育部博士点基金(20080610009)资助项目

Catalytic Combustion of Diesel Soot over Ce_0.5+xZr_0.4-xLa_0.1O₂-Al₂O₃ Catalysts

ZHU Yi, WANG Jian-Li, CHEN Yong-Dong, LIAO Chuan-Wen, WANG Shi-Dan, GONG Mao-Chu, CHEN Yao-Qiang

College of Chemistry, Sichuan University, Chengdu 610064, P. R. China

Received:2010-10-20 Revised:2010-12-22 Published:2011-03-29
Contact: CHEN Yao-Qiang E-mail:nic7501@scu.edu.cn
Supported by:
The projected was supported by the National Natural Science Foundation of China (20773090) and Research Fund for Ph.D. Program of the Ministry of Education, China (20080610009).

摘要/Abstract

摘要：

采用共沉淀法制备了系列Ce_0.5+xZr_0.4-xLa_0.1O₂-Al₂O₃催化剂, 其中0≤x≤0.4且Ce_0.5+xZr_0.4-xLa_0.1O₂与Al₂O₃的质量比为1:1. 考察了该系列催化剂对柴油车排放碳烟的催化燃烧性能, 并用低温N2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)和氧气程序升温脱附(O₂-TPD)等手段对催化剂进行了表征. 研究结果表明该系列催化剂均形成了具有立方萤石结构的固溶体. 当x=0.2时, Ce³⁺离子在催化剂表面有一定的富集, 此时催化剂具有最大的β氧脱附峰和最好的表面还原性能, 同时具有良好的催化碳烟氧化活性, 碳烟在该催化剂的起燃温度为360 °C, 具有较好的应用前景.

关键词: 固溶体, 碳烟, 柴油机, 催化燃烧

Abstract:

Ce_0.5+x Zr_0.4-x La_0.1O₂-Al₂O₃ catalysts were prepared by co-precipitation, where 0≤x≤0.4 and the mass ratio of Ce_0.5+xZr_0.4-xLa_0.1O₂:Al₂O₃ was 1:1. The catalytic activities of these catalysts for the catalytic combustion of diesel soot were investigated. The catalysts were further characterized by low temperature nitrogen adsorption-desorption, X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), H₂- temperature-programmed reduction (H₂-TPR), and O₂-temperature-programmed desorption (O₂-TPD). The results showed that all the catalysts formed solid solutions with a fluorite-like structure. When x=0.2, the Ce³⁺ ions were partly rich on the surface of the catalyst. The catalyst was easily reduced by H₂ and the desorption peak area of the β oxygen species was the largest. The light-off temperature was 360 °C for the catalytic combustion of diesel soot over the catalyst suggesting good catalytic activity and potential application in diesel soot catalytic combustion.

Key words: Solid solution, Soot, Diesel, Catalytic combustion

朱艺, 王健礼, 陈永东, 廖传文, 王世丹, 龚茂初, 陈耀强. Ce_0.5+xZr_0.4-xLa_0.1O₂-Al₂O₃催化剂催化燃烧柴油车碳烟[J]. 物理化学学报, 2011, 27(04), 925-931. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110343

ZHU Yi, WANG Jian-Li, CHEN Yong-Dong, LIAO Chuan-Wen, WANG Shi-Dan, GONG Mao-Chu, CHEN Yao-Qiang. Catalytic Combustion of Diesel Soot over Ce_0.5+xZr_0.4-xLa_0.1O₂-Al₂O₃ Catalysts[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27(04), 925-931. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110343

链接本文: https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB20110343

https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2011/V27/I04/925

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Ce_0.5+xZr_0.4-xLa_0.1O₂-Al₂O₃催化剂催化燃烧柴油车碳烟

Catalytic Combustion of Diesel Soot over Ce_0.5+xZr_0.4-xLa_0.1O₂-Al₂O₃ Catalysts

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