中国环境科学

作者：武雅妮, 王晶晶, 刘基丞, 万嘉蕾, 党凡, 艾春丽, 马牧笛, 姜泽宇

单位：西安交通大学环境科学与工程系, 陕西 西安 710049

关键词：棒状SBA-15,双金属催化剂,丙酮,催化氧化,活性氧物种

基金：国家自然科学基金资助项目(22406146);中国博士后科学基金资助项目(2023M732783);国家重点研发计划(2022YFB4101500)

以结构规整的棒状SBA-15分子筛为载体,通过调控过渡金属Co的含量,制备不同Pd-Co摩尔比的Pd1Cox/SBA-15贵金属-过渡金属耦合催化剂,用于丙酮(C3H6O)的催化氧化研究.结果表明,Pd1Co1/SBA-15催化剂展现出最佳的丙酮低温氧化活性,其在220℃时即可实现90%的丙酮转化率,并表现出优异的CO2选择性与热稳定性.通过SEM,XRD,FT-IR和N2吸脱附表征分析可知,Pd1Co1/SBA-15具有最佳的Pd-Co配比和比表面积,有利于活性位点的锚定与暴露.H2-TPR,O2-TPD和XPS表征结果表明,Pd1Co0.5/SBA-15与Pd1Co3/SBA-15中的主要活性氧物种为化学吸附氧,而Pd1Co1/SBA-15中的主要活性氧物种为表面晶格氧,且Pd1Co1/SBA-15催化剂具有丰富的活性氧物种,在反应过程中保持了高效的晶格氧迁移与循环.通过原位红外光谱揭示了丙酮的反应机理,Pd1Co1/SBA-15催化剂上丙酮转化路径为:C3H6O→CH3CH2OH→CH3COO-→COO-→CO2,丰富的晶格氧是丙酮活化和裂解的关键.

来源：2025年第9期

《中国环境科学》期刊编辑部

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