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甲烷催化燃烧因具有燃烧效率高、污染物(CO、NOx和HC等)超低排放等特点而受到普遍关注。氧化铈具有独特的氧化还原性能和高储放氧能力，可能是一种具有潜在应用前景的甲烷燃烧催化剂。本文主要涉及Pd/CeO<,2>甲烷燃烧催化剂的制备和性能研究。采用沉淀法和微乳液法制备了不同粒径的氧化铈，以其为载体负载了0.2wt．％Pd，对催化剂的甲烷催化燃烧反应性能进行了评价和运用低温N<.2>吸附、XRD、CO化学吸附、H<,2>-TPR、O<,2>-TPD、XPS、in-situ DRIFTS(O<,2>)和EPR等对样品进行了表征。此外，本文还研究了还原处理对CeO<,2>和Pd/CeO<,2>催化性能的影响，得到了有规律性的结果。
研究表明，制备方法对氧化铈上甲烷催化燃烧反应性能有较大的影响，其中沉淀法制备的氧化铈活性较差，用微乳法(水/表比为5/4)制备的氧化铈具有最高的催化活性，微乳法制备的CeO<,2>上甲烷催化燃烧活性与其表面晶格氧和表面吸附氧脱附的难易程度差异有一定关系，而这些表面晶格氧可能是甲烷催化燃烧活性的活性物种。
当CeO<,2>负载Pd后，Pd和载体间的相互作用对甲烷催化燃烧的活性产生影响。Pd的引入促进了CeO<,2>表面晶格氧的还原，Pd与CeO<,2>的作用不同，CeO<,3>、表面晶格氧还原的难易程度不同。表面晶格氧还原越容易，载体表面越易形成阴离子空穴，越有利于反应的进行。然而，Pd表面覆盖过多的氧，会阻碍甲烷的活化。此外，研究表明，金属分散度和催化剂对甲烷的催化燃烧活性之间不存在简单的关联。
本文还考察了催化剂预还原温度对甲烷催化燃烧性能的影响。预还原温度对CeO<,2>(5/2)的甲烷催化燃烧活性影响不大，而对Pd/CeO<,2>(5/2)的甲烷催化燃烧活性影响较大。结果表明，经过450℃还原的Pd/CeO<,2>活性最好(T10％=325℃、T<,50％>=450℃)，这是由于经还原处理后，氧化铈载体上的氧可迁移到Pd上，形成Pd-PdO的结构，从而促进甲烷催化燃烧反应的进行。