物理化学学报 >> 2020, Vol. 36 >> Issue (8): 1905047.doi: 10.3866/PKU.WHXB201905047
赖潇潇1, 冯洁2, 周晓英1, 侯忠燕1, 林涛1,*(), 陈耀强1,3,*()
收稿日期:
2019-05-13
录用日期:
2019-07-02
发布日期:
2020-05-19
通讯作者:
林涛,陈耀强
E-mail:lintaochem@scu.edu.cn;chenyaoqiang@scu.edu.cn
基金资助:
Xiaoxiao Lai1, Jie Feng2, Xiaoying Zhou1, Zhongyan Hou1, Tao Lin1,*(), Yaoqiang Chen1,3,*()
Received:
2019-05-13
Accepted:
2019-07-02
Published:
2020-05-19
Contact:
Tao Lin,Yaoqiang Chen
E-mail:lintaochem@scu.edu.cn;chenyaoqiang@scu.edu.cn
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摘要:
碱金属作为助剂,能够调变催化剂的电子和结构性能,从而改善催化剂的活性。本工作中,我们研究了碱金属K的添加对MnOx/Ce0.65Zr0.35O2催化剂氧化甲苯的性能影响。结果表明,掺杂碱金属K可以明显提高催化剂的催化活性;当K与Mn的摩尔比为0.2时,催化剂Mn/Ce0.65Zr0.35O2-K-0.2表现出最好的活性。在体积空速为12000 h−1时,其完全转化温度T90为242 ℃。同时采用X射线粉末衍射、紫外/可见拉曼、程序升温还原与吸脱附、光电子能谱及红外原位等表征技术研究K的添加对催化剂MnOx/Ce0.65Zr0.35O2性能影响。结果表明,适量K的添加可以提高催化剂的氧化还原性能,增加催化剂表面缺陷位并提高晶格氧的移动性,同时增加了催化剂表面活性氧物种浓度,从而提高催化剂催化氧化甲苯的能力。
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Table 1
Textural properties and H2-TPR results of catalysts."
Catalyst | SBET/(m2·g−1) | Pore volume/(cm3·g−1) | Pore size/nm | Major reduction temperature/℃ | Total hydrogen consumption/(μmol·g−1 catalyst) ± 0.2 |
Mn/CZ | 77 | 0.27 | 6.5 | 332, 453 | 2023.6 |
Mn/CZ-K-0.05 | 72 | 0.26 | 7.0 | 334, 439 | 1903.9 |
Mn/CZ-K-0.2 | 73 | 0.27 | 7.1 | 329, 403 | 1869.6 |
Mn/CZ-K-0.5 | 60 | 0.24 | 7.6 | 352, 403 | 1672.1 |
CZ | 86 | 0.33 | 5.9 | 500–650 | 720.6 |
Table 3
The XPS results of the catalysts."
Sample | Ce3+/Cetotal (%) | Mn4+ | Mn3+ | Mn2+ | Mn3+/Mn4+ | Osur/Ototal (%) |
Mn/CZ | 14.72 | 37.93 | 34.68 | 27.39 | 0.91 | 32.58 |
Mn/CZ-K-0.05 | 15.68 | 32.20 | 43.74 | 24.06 | 1.36 | 37.21 |
Mn/CZ-K-0.2 | 14.78 | 26.60 | 48.75 | 24.66 | 1.83 | 43.39 |
Mn/CZ-K-0.5 | 15.21 | 21.32 | 53.63 | 25.05 | 2.51 | 37.80 |
CZ | 16.21 | – | – | – | – | 27.30 |
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