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负载型催化剂由纳米或亚纳米尺度的活性组分分散到载体表面构成,在工业生产中有着广泛应用。活性组分与载体之间的相互作用对诸多催化反应的活性、选择性和稳定性都有显著影响。研究负载型催化剂中活性组分与载体之间的相互作用对发展高效、稳定的催化剂至关重要。目前,关于金属-载体相互作用的研究已经非常深入,而关于金属氧化物与载体之间相互作用的研究还相对较少。本论文旨在通过调控金属氧化物与载体之间的界面结构,加深人们对于负载型催化剂活性组分与载体之间相互作用的认识和理解,为高效催化剂的设计合成提供理论和实验依据。所取得的主要研究结果如下: 1)通过水热法精确控制合成了分别暴露{110}晶面和{001}晶面的TiO2金红石相和锐钛矿相载体材料,利用改性原位还原法负载RuO2制备了负载量仅约0.1wt%的RuO2/TiO2 rod和RuO2/TiO2 sheet催化剂,经过Deacon反应活性测试发现,RuO2/TiO2 rod表现出超高的反应活性和良好的稳定性,在350℃时Ru的比活性高达75 molCl2·min-1·molRu-1,是RuO2/TiO2 sheet Ru比活性的五倍以上。通过XRD、HRTEM、XPS、TPR等一系列表征发现这种显著差异主要是由于RuO2与TiO2棒之间存在强的活性组分-载体相互作用。 2)以CeO2纳米棒、CeO2纳米立方块以及TiO2纳米棒、TiO2纳米片作为载体,通过改变载体种类、晶型及形貌来尝试调变V2O5与载体之间的相互作用,经过NH3选择性催化还原NOx反应发现:NH3-SCR反应对CeO2的形貌并不十分敏感,而该反应对TiO2的晶型、形貌却表现出强烈的依赖效应,其中V2O5/TiO2rod表现出良好的催化活性,这种差异的载体效应为今后设计高性能的NH3-SCR催化剂提供了新策略。