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Pt基催化剂是一种比较常用的CO氧化催化剂,但由于贵金属Pt在低温下对CO的强吸附,削弱其对O2的吸附和活化能力,导致催化剂的低温活性差。与单一金属Pt催化剂相比,Pt与过渡金属形成的双金属合金,可以通过电子效应和协同效应来提高Pt基催化剂的低温反应性能,同时提高Pt的利用率。因此,本文以贵金属Pt为研究对象,通过热化学还原法来制备Pt及PtCo双金属纳米颗粒,通过考察制备条件对纳米颗粒形貌等的影响以了解纳米颗粒的成核和生长机制;在此基础上制备了负载型Pt基(双)金属催化剂,考察催化剂制备条件、活性组分、反应气氛等对催化氧化CO的影响。取得了以下研究成果: (1)采用热化学还原法,以Pt(acac)2为前驱体,叔丁基硼烷为还原剂、120℃下可制得平均粒径为2.4nm、分散均匀的球状金属Pt纳米颗粒;在160℃下将Co(acac)2引入至Pt(acac)2溶液中、240℃老化1h,可制得分散均匀的球状PtCo双金属纳米颗粒;纳米颗粒形貌受反应气氛和保护剂的影响:在惰性气氛下可制得球状PtCo纳米颗粒;在还原性气氛下:在保护剂作用下可制得暴露(111)晶面的截角八面体结构的PtCo纳米颗粒;无保护剂条件下则得到暴露(100)晶面的立方体PtCo纳米颗粒。 (2)Al2O3载体经油胺预处理制得的Pt/Al2O3-OAM催化剂的CO全转化温度降低至70℃,载体预处理有效提高了Pt在催化剂表面的分散,从而增强Pt与载体之间的相互作用,改变了Pt在载体表面存在的状态:催化剂表面暴露更多的位于面和边上的Pt原子,有效降低了Pt对CO的吸附强度。 (3)负载2wt.%Pt且Pt/Co(摩尔比)为3、500℃氢气还原所制得的Pt3Co1/MgO催化剂具有最佳反应性能:CO的全转化温度为45℃,反应气氛中水的引入使CO全转化温度进一步下降至30℃。 (4)PoCo合金以高分散的形式存在于MgO载体上,Co的引入提高了PtCo/MgO催化剂的氧化还原性能。当PtCo形成合金后,部分电子从Pt迁移至Co上,增加了Pt表面电子缺陷浓度,提高对氧的活化能力;由于部分电子转移使得Pt对CO的电子反馈减少、削弱Pt-CO键,进而降低了其对CO的吸附强度,促进了PtCo/MgO催化剂的低温CO反应性能的提高。