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CO催化氧化是消除CO污染的有效途径。设计并制备出高活性,高稳定性,抗毒抗水的催化剂是实现环境条件下CO催化氧化的关键。过渡金属氧化物型催化剂在潮湿条件下容易失活,而贵金属负载型催化剂不仅具有较高的催化性能,且在水分子存在时催化活性进一步提升,因此更加适用于环境条件下CO的催化氧化。介孔材料由于其特殊的孔道结构以及高比表面积的特点,有利于贵金属的高度分散,因此被广泛应用于负载型催化剂的载体材料。基于以上认识,本文制备了一系列介孔贵金属负载型催化剂并探究其CO催化氧化性能。 (1)制备了一系列不同温度热解获得的C,N共掺杂的TiO2。并采用沉积沉淀(DP)法制备了介孔Au/CN-TiO2催化剂。制得的材料拥有较高的比表面积,金纳米颗粒高度分散于表面。碳、氮的掺杂增加了材料表面的缺陷和氧空位,有利于CO的催化氧化。其中,350℃灼烧得到的C,N共掺杂TiO2载体负载Au催化剂在催化CO氧化过程中的催化性能最好。1.0 vol% CO完全转化时的最低温度可达到50℃。 (2)采用简单的超声法,合成了多孔Mn3O4,并负载了Pd纳米颗粒。结果显示,制得的催化材料具有较大的比表面积,且载体表面的Pd纳米颗粒具有良好的分散性。该催化剂对于CO氧化具有较高的催化活性。对于负载量为2.8 wt%的Pd/Mn3O4材料,干燥条件下1.0 vol% CO完全转化温度为44℃,而水气的引入显著提升了材料的催化性能,CO在26℃便可完全被氧化(1.4 vol% H2O)。通过对催化过程机理的探究可知,催化材料中存在可变价态的Mn2+/Mn3+对于获得较高的催化活性具有重要的作用。 (3)合成了介孔Mn1.8Fe1.2O4材料,并负载了纳米Pd颗粒,该催化剂对于CO氧化具有较高的催化活性。对于负载量为2.8 wt%的Pd/Mn1.8Fe1.2O4材料,干燥条件下1.0vol%CO完全转化温度为32℃,而潮湿条件下CO在15℃便可完全被氧化(1.4 vol%H2O)。