TiO2催化剂用于低温催化甲苯完全氧化.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao1950ActaP囊．一Chim．Sin．2014，30(5)，950—956May[Article]doi：10．3866／PKU．WHXB2014031llwww．whxb．pku．edu．CB组合型Pt／TiO2催化剂用于低温催化甲苯完全氧化敖平许响生徐潇潇李加衡严新焕(浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地，杭州310014)摘要：将均匀分布的纳米Pl粒子直接吸附到TiO载体上，即制得了组合型Pt，1-jO催化~iJ(Pt／TiO．AS)．与

2、浸渍法制备的Pt／TiOz催化~(Pt／TiOz—WI)比较，PtFi-iO．AS催化剂在催化甲苯完全氧化反应中表现出了很好的催化性能，甲苯转化率为100％时的反应温度低至150。C，而且即使在较高甲苯浓度和较高气体空速下．该催化剂也能保持较好的催化性能．通过X射线衍射(XRD)、N吸附．脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H．TPR)及傅里叶变换红外(FTIR)光谱等对两种PtF[iO催化剂的结构和表面性能进行了表征．结果表明组合型Pt／TiO：．AS催

3、化剂粒径tJ,(2．5nm)，活性组分主要以Pt0形式存在且分布在载体表面，而且载体表面丁i—O键活化使催化剂具有较强的催化氧化能力．另外，活性中心的价态变化(Pt。一Pt)是导致PtlTiO-AS催化剂失活的主要原因．关键词：铂：二氧化钛：组合型催化剂：甲苯：完全氧化中图分类号：0643Low-TemperatureTotalOxidationofTolueneoverAssembledPt／TiO2CatalystAOPingXUXiang—ShengXUXiao—XiaoLIJia—HengYANXi

4、n—Huan(StateKeyLaboratoryBreedingBaseofGreenChemistry—SynthesisTechnology,ZhejiangUniversityofTechnologyHangzhou310014．R．China)Abstract：AhighlyactiveassembledPt，1．iO2catalyst(Pt／TiO2一AS)wassynthesizedusingasimpledirect—adsorptionmethod。inwhichuniformlydisp

5、ersedPtnanoparticlesweredirectlyloadedonaTiO2support．ComparedwithPt，1_jO2producedbywetimpregnation(Pt／TiO2一w1)，thePt，Ti02-AScatalystexhibitedhigheractivityinthetotaIoxidationoftoluene．withatolueneconversiontoCO2andH2Oof100％at15O。C．Thehighactivityremainedev

6、enathightoluenec0ncentratiOnsandgashourlyspacevelocities．ThepropertiesofthesynthesizedcatalystswerecharacterizedusingX—raydiffraction(XRD)，N2adsorption—desorption(Brunauer—Emmett-Teller(BET)method)，transmissionelectronmicroscopy(TEM)，X—rayphotoelectronspec

7、troscopy(XPS)，temperature·programmedreductionofH2(H2-TPR)，andFourier—transforminfrared(FTIR)spectroscopy．TheresultsshowedthatlhePt／Ti02-AScrystallitesweresmallerthanthoseofPtFriO2一WI，withfinedispersion，greaterPt。exposureonthesupportsurface，andmoreactive—Ob

8、ands，givingmoreoxygenvacanciesandreactiveoxygenspecies．Thevalencestatesoftheactivecenterschangedsignificantly(Pt。一Pt”)duringstabilitytests；thisisthemainreasonforthedeactivationofthePt／TiO2-AScatalyst．KeyWords