La2NiBO6催化剂的制备及其对甲烷燃烧反应的催化性能.pdf

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1、２０１７年第２５卷合成化学Ｖｏｌ．２５，２０１７第８期，６８６～６８９ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｙｎｔｈｅｔｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙＮｏ．８，６８６～６８９·研究简报·La2NiBO6催化剂的制备及其对甲烷燃烧反应的催化性能倡朱鹏飞，周毛毛，吴倩，李世楠，郑建东（滁州学院材料与化学工程学院，安徽滁州２３９０００）摘要：以柠檬酸为络合剂，采用溶胶-凝胶法制备了一系列双钙钛矿型催化剂Ｌａ２ＮｉＢＯ６（Ｂ＝Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｃｅ），其结构经ＳＥＭ，ＸＲＤ，Ｎ２-ＢＥＴ和Ｈ２-ＴＰＲ表征。以甲烷燃烧反应为

2、模板反应，研究了Ｌａ２ＮｉＢＯ６的催化性能。结果表明：Ｌａ２ＮｉＣｅＯ６催化性能最好，起燃温度Ｔ１０％为４６１℃，最终转化温度Ｔ９０％为５６５℃。关键词：溶胶-凝胶法；甲烷催化燃烧；双钙钛矿；制备；催化性能中图分类号：Ｏ６２２．１；ＴＱ０３２文献标志码：ＡDOI：１０．１５９５２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｊｓｃ．１００５-１５１１．２０１７．０８．１７００４PreparationofLa2NiBO6CatalystsandTheirCatalyticPropertiesonCombustionofMethane倡ＺＨ

3、ＵＰｅｎｇ-ｆｅｉ，ＺＨＯＵＭａｏ-ｍａｏ，ＷＵＱｉａｎ，ＬＩＳｈｉ-ｎａｎ，ＺＨＥＮＧＪｉａｎ-ｄｏｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｕｚｈｏｕ２３９０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＡｓｅｒｉｅｓｏｆＬａ２ＮｉＢＯ６（Ｂ＝Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｃｅ）ｃａｔａｌｙｓｔｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｓｏｌ-ｇｅｌｍｅｔｈ-ｏｄ，ｕｓｉｎｇｃｉｔｒｉｃａｃｉｄａｓｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇａｇｅｎｔ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕ

4、ｒｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＳＥＭ，ＸＲＤ，Ｎ２-ＢＥＴａｎｄＨ２-ＴＰＲ．Ｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＬａ２ＮｉＣｅＯ６ｅｘｈｉｂｉｔｅｄｂｅｓｔａｃｔｉｖｉｔｙｆｏｒｍｅｔｈａｎｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｗｉｔｈＴ１０％ｏｆ４６１℃ａｎｄＴ９０％ｏｆ５６５℃，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Keywords：ｓｏｌ-ｇｅｌｍｅｔｈｏｄ；ｃ

5、ａｔａｌｙｔｉｃｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅ；ｄｏｕｂｌｅｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｃａｔａｌｙｔ-ｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙ随着我国经济的快速发展，能源结构已经不产生高温的可使空气中的Ｎ２转化为污染物ＮＯｘ。能满足当代的发展需求。寻找清洁、高效的新能此外，天然气燃烧不充分时也会产生ＣＯ等污染［２－３］源成为解决该问题的重要手段。天然气储量丰物。目前，解决上述问题最有效的途径为催富、热效率高、价格低廉、污染较小，被认为是目前化燃烧。催化燃烧能显著降低甲烷燃烧的起燃温最主要的优质能源之一

6、。从２０世纪９０年代末度，提高转化效率，有效减少甚至消除污染物排起，天然气需求以３％每年的速度增长，预计到放。研发具有良好催化甲烷燃烧性能的催化剂成［４－５］２０３０年，天然气需求量将达到２３％，取代煤成为为提高催化燃烧效率的关键。［１］第二大能源。贵金属具有良好的低温催化燃烧活性和抗中天然气的燃烧反应属于火焰燃烧，燃烧过程毒能力，是制备催化剂的主要材料。但贵金属材收稿日期：２０１７-０１-０８；修订日期：２０１７-０７-０３基金项目：安徽省高校自然科学研究重点项目（ＫＪ２０１７Ａ４１２）；安徽省教育厅质量工

7、程项目（２０１４ｚｊｊｈ０４２，２０１５ｓｊｊｄ０２４，２０１５ｊｘｔｄ０４０）；大学生创新项目（２０１７ＣＸＸＬ０５６）；校级科研启动基金（２０１６ｑｄ０２）作者简介：朱鹏飞（１９９４－），男，汉族，安徽庐江人，学士，主要从事材料合成的研究。通信联系人：郑建东，博士，教授，Ｅ-ｍａｉｌ：ｚｊｄ０７１＠１２６．ｃｏｍ第８期朱鹏飞等：Ｌａ２ＮｉＢＯ６催化剂的制备及其对甲烷燃烧反应的催化性能—６８７—料在高温下易积碳烧结，且价格昂贵，其工业化应（约２ｈ）。将Ａ于１２０℃干燥２４ｈ，研磨，移入马用受到一定限制。金属

8、氧化物催化剂是应用于甲弗炉中，于５００℃焙烧３ｈ；于８００℃焙烧３ｈ。研烷催化燃烧的常用催化剂，其中钙钛矿催化剂已磨，压片，过４０～６０目筛得催化剂Ｌａ２ＮｉＣｏＯ６。［６］有较为深入的研究。钙钛矿催化剂分为单钙用类似的方法制得Ｌａ２ＢＣｏＯ６（Ｂ＝Ｍｎ，Ｆｅ，钛矿型（ＡＢＯ３）和双钙钛矿型（ＡＡ′ＢＢ′Ｏ６）。其中Ｃｏ，Ｃｕ，Ｃｅ）。Ａ位为稀土元素，对甲烷燃烧催化活性较低，其主１．３Ｌａ２ＮｉＢＯ