中国环境科学

作者：薛晶, 李巧艳, 李书宁, 梁美生

单位：太原理工大学环境科学与工程学院, 山西 太原 030024

关键词：耐水性,CO氧化,Cu/CeO2催化剂,形貌调控,结构缺陷

基金：山西省基础研究计划项目(202203021211140,20210302124131)

合成了管状、棒状和颗粒状的Cu/CeO2的催化剂,探讨了其在潮湿条件下氧化CO的结构-性能相关性.结果表明,管状催化剂(CuCe-NT)具有优异的低温活性和抗H2O稳定性.根据表征,CuCe-NT与纳米棒状(CuCe-NR)和纳米颗粒状(CuCe-NP)催化剂相比,结晶度更低、表面积更大且结构缺陷更多,从而增强了CuOx与CeO2间的相互作用,加强了Ce4+/Ce3+和Cu2+/Cu+的氧化还原循环,使表面富集大量Ce3+和Cu+,进一步促进了CO的吸附和氧化.此外,中空结构的CuCe-NT具有较大的孔径,可有效抑制H2O的缔合吸附,从而抑制氧空位上惰性OH的生成,在潮湿条件下保持较高的氧化性.In-situ DRIFTS表明,相比于CuCe-NP,中空结构的CuCe-NT可以缓解H2O与CO的竞争性吸附,抑制桥式碳酸盐的形成,确保在潮湿环境下氧化CO.本研究从吸附H2O的类型和反应机理方面证明了催化剂结构对耐H2O性的影响,为设计耐H2O性CO氧化催化剂提供了一种策略.

来源：2024年第10期

《中国环境科学》期刊编辑部

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