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二氧化锆氧化铝的制备及其负载钯三效催化剂的催化性能

发布日期:2017-11-11 17:06:42

CeO2-ZrO2 氧化物在三效催化剂中逐渐得以广泛使用但铈锆固溶体在高温下织,CeO2-ZrO2 储氧材料在较高温度下易游离出四方相ZrO2, 使单一的立方相转变成多相共存导致其织构和储氧性能下降三效催化剂在高温高空速下必须具有较好的热稳定性因此制备出热稳定性能良好的铈锆储氧材料是提高三效催化剂性能的关键.Morikawa[10]认为, Al2O3能在CeO2-ZrO2氧化物中形成扩散障碍层抑制高温条件下CeO2-ZrO2复合氧化物粒子聚集长大因而热稳定性增加. Kagpar等指出CeO2-ZrO2Al2O3相互改性可使复合氧化物兼有储氧材料和Al2O3的共同优点有利于体相氧 CeO2-ZrO2-Al2O3 材料储氧能力增加同时还可提高CeO2-ZrO2复合氧化物分散度和还原性能增强催化剂的热稳定性. CeO2-ZrO2-Al2O3材料用于三效催化剂可使烃类 CO NO 的净化效率提高 

CZA氧化物的抗老化性能明显优于铈锆氧化物这是因为Al2O3粒子嵌入铈锆氧化物粒子之间两者具有不同的界面势能当高温老化时不同的界面势能抑制晶粒的长大或烧结 

随着Al2O3 含量的增加新鲜样品的储氧量逐渐由468.3 增至603.6 μmol/g, 老化样品的储氧量逐渐由336.2 增至486.2 μmol/g; 另一方面由于Al3+进入铈锆氧化物中引起晶格发生重排产生晶格畸变促进Ce4+?Ce3+相互转换氧移动性和体相储放氧性能增强[22]. 由此可见, CZA 氧化物比铈锆氧化物的储放氧性能更稳定.

结论
Al2O3 的添加不仅提高了CeO2-ZrO2 样品储氧量还增大了样品的比表面积和孔体积同时其抗老化性能也明显改善以该系列复合氧化物负载的钯催化剂表现出良好的三效催化性能当载体CZA Al2O3 含量为40% , Pd/CZA 催化剂表现出最优异的催化性能. CZA 载体材料的性能直接影响相应催化剂活性、三效窗口及抗老化性