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挥发性有机物已经成为大气污染物的重要组成之一,利用催化氧化技术对其进行处理是一种行之有效且应用广泛的方法,Pt基催化剂因为高催化活性和良好的选择性被认为是最理想的催化材料之一,目前对其研究重点和难点在于保证催化活性的基础上降低Pt的负载量及提高催化剂的稳定性。以过渡金属氧化物(MOx)作为“活性载体”不但可以使Pt均匀分散在载体表面,而且载体与Pt之间能够产生相互作用,有利于催化活性及稳定性的增强。因此,为了获得具有优良催化性能且负载量低的Pt基催化剂,本论文以不同金属氧化物(MnOx、NiOx、FeOx等)为载体,通过液相还原的方法制备Pt/MOx催化剂,并原位合成出双组分锰氧化物为载体的Pt/MnO2@Mn3O4催化剂。初步探究了氧化物载体组分对活性的影响,以及双组分锰氧化物载体与Pt之间的相互作用和界面结构与催化剂催化氧化甲苯性能之间的关系。详细的研究内容和结果包括:1.制备了不同的金属氧化物载体(NiO、Fe2O3、MnO2、CuO),以液相还原的方法合成一系列Pt/MOx催化剂。通过表征分析和活性测试发现,载体氧化物成分不同会造成Pt催化剂活性的差异,原因在于不同样品的Pt物种对气相氧的活化能力不同,其中以锰氧化物为载体制备的催化剂甲苯反应活性最高,完全转化温度约为170oC。2.考察了不同类别锰氧化物载体对Pt基催化剂性能的影响。结果表明,原位合成双组分MnOx负载型Pt催化剂(Pt/MnO2@Mn3O4-I)的Pt负载量仅有0.25 wt.%,但具有优异的催化氧化性能,其活性明显高于单组分氧化物为载体的Pt/MnO2和Pt/Mn3O4。通过表征分析,发现Pt/MnO2@Mn3O4-I具有更高的Pt0比例并且Pt与载体产生良好的相互作用,表面Pt物种更容易活化O2使其与甲苯发生反应,因此该催化剂具有较高活性并能在150160oC之间完全氧化分解甲苯;将其与其他文献中的催化剂进行对比,该样品依然展现出明显的活性优势,进一步表明其优异的催化氧化能力。3.原位合成的Pt/MnO2@Mn3O4-I催化剂具有独特的三相(Pt,MnO2@Mn3O4)界面结构,此界面结构与催化剂性能存在密切关系。利用分步法制备的Pt/MnO2@Mn3O4-T样品的载体同样为双组分MnO2@Mn3O4,但催化剂中不存在三相界面,与之相比,Pt/MnO2@Mn3O4-I中Pt与双组分载体在界面处会产生良好的金属-载体强相互作用,提高了O2的黏附系数,增强了Pt对O2解离吸附的能力;特殊界面结构的存在与相互作用更有利于Pt0的形成以及气相氧的活化,从而使得低负载量的Pt/MnO2@Mn3O4-I表现出优异的催化活性和较高的稳定性和抗水性。