纳米Y0.7Ce0.1Sr0.2M1-xCuxO3(M=Fe,Mn)的制备、表征及其对NO+CO的催化活性

稀土, 2016, 37(1): 18-26. doi: 10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201601004

纳米Y0.7Ce0.1Sr0.2M1-xCuxO3(M=Fe,Mn)的制备、表征及其对NO+CO的催化活性

沈建宇 ^1, , 王丽 ^2, , 王颖 ^3, , 金玉秀 ^4, , 方敏华 ^5,

1.宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江宁波,315211

2.宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江宁波,315211

3.宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江宁波,315211

4.宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江宁波,315211

5.宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江宁波,315211

基金项目: 宁波市自然基金项目(2013A610077) 浙江省自然科学基金(Y5080288) 宁波大学研究生创新基金项目(G14039)

关键词：纳米钙钛矿型氧化物 , CO+NO , 催化活性 , 催化机理

Preparation, Characterization of Y0.7Ce0.1Sr0.2M1-xCuxO3 (M =Fe, Mn)and Their Catalytic Activity for NO + CO Reaction

Keywords： nano-perovskite oxide , CO+NO , catalytic activity , catalytic mechanism

为探究纳米钙钛矿型复合氧化物ABO3中不同B位元素及Cu的掺杂量对催化剂的结构、形貌、表面性质和催化活性的影响规律及原因,并优化出具有更好活性的催化剂,采用柠檬酸-溶胶-凝胶法制备得到8个钙钛矿型复合氧化物Y07Ce01Sr02Fe1-xCuxO3和Y07Ce01Sr0.2Mn1-xCuxO3(x=0.1～0.4),通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)、X射线光电子能谱(XPS)等分析方法对其进行了表征,并测试了8个样品对CO+NO的催化活性.结果表明,在Fe、Mn两个系列中,x=0.3时的两个样品对CO+ NO分别具有最高的催化活性,Y07Ce0.1 Sr02Fe07Cu03O3对NO和CO的转化率均在225℃时达到100％,而Y07Ce01Sr02Mn07Cu0.3O3对NO和CO的转化率则分别在325℃和225℃时达到100％.Y07Ce01Sr0.2 Fe07Cu03O3的催化活性优于Y07Ce0.1 Sr0.2Mn07Cu003O3,这是由于Fe4 +/Fe3的摩尔比高于Mn4 +/Mn3,并且Y07Ce0.1 Sr0.2 Fe07Cu03O3中所有Ce4 +/Ce3+、Cu+/Cu2+和OA/OL的摩尔比均高于Y07Ce01Sr0.2Mn07Cu03O3中相应的摩尔比,而这些因素均有利于NO+ CO的催化活性.通过适量的Cu取代B位离子可提高催化剂对NO+ CO的氧化还原性,同时Cu的掺杂对于Fe、Mn两个系列中OA/O1的摩尔比具有不同的影响.

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