文档介绍：低温CO催化氧化催化剂研究进展
摘要:
本文总结了近年来CO低温催化氧化研究进展,包括催化剂及其制备方法以及不同环境气氛对催化剂CO低温氧化性能的影响。催化剂的制备方法主要包括传统浸渍法、共沉淀法、沉积-沉淀法、溶胶-凝胶法、离子交换法、化学气相沉积法、溶剂化金属原子浸渍法等。催化剂可分为贵金属催化剂、非贵金属催化剂等。不同环境气氛对催化剂CO低温氧化性能的影响主要分为H2O、CO2、H2和其他气氛等。最后对该领域的发展前景进行了展望。
关键词:CO氧化 PROX 低温催化剂
Low-Temperature Catalytic Oxidation of Carbon Monoxide
Abstract:Progress in low-temperature catalytic oxidation of CO is summarized. Catalysts and their preparation methods and the effects of different coexisted atmospheres on the catalytic performance of the catalysts are reviewed. The preparation methods include impregnation, co-precipitation, deposition-precipitation, sol-gel, ion exchange, chemical vapor deposition, electrochemistry deposition, inert gases condensation, solvated metal atom impregnation and so on. The catalysts for low-temperature CO oxidation consist of noble metal catalysts, non-noble metal catalysts. The effects of H2O, CO2, H2 and many other co-reactants on the performance of low-temperature CO oxidation are expatiated on. The prospects for this field are brought forward.
Key words:CO oxidation; PROX; low-temperature; catalysts
正文:
一氧化碳(CO)氧化既是催化研究中常用的模型反应,又是具有重要实际意义的反应过程。CO低温催化氧化是最直接、简单、廉价而有效的消除CO的方法和手段,因此它在实际生活中的应用十分广泛在环境保护、燃料电池、封闭内循环式CO2激光器、CO气体传感器、CO气体防毒面具以及密闭系统内微量CO消除等方面具有很强的应用价值,因而备受瞩目[1,2]。
目前CO低温催化氧化研究领域的前沿主要集中在以下几个方面:优化催化剂的制备方法,提高已有催化剂的性能,深入研究催化剂的作用机理和设计可工业应用的催化剂。经过研究,已涌现出大量的具有优良CO低温氧化性能的催化剂,同时也一定程度上拓展了催化剂的制备方法。催化剂的制备方法主要包括传统浸渍法、共沉淀法、沉积-沉淀法、溶胶-凝胶法、离子交换法、化学气相沉积法、溶剂化金属原子浸渍法等。催化剂可分为贵金属催化剂、非贵金属催化剂等。下面将从催化剂及其制备和环境气氛影响等方面总结CO低温催化氧化反应的研究进展。
1 CO氧化催化剂的制备
近年来,随着科学技术手段的不断发展,涌现出了一系列新的催化剂制备技术,这些新的制备技术在制备高分散度、高均匀度的负载型金属和金属氧化物催化剂方面显示出了优越性,一定程度上推动了CO低温氧化催化剂的研制。到目前为止,除了传统的浸渍法
(impregnation, IM)、共沉淀法(coprecipitation, CP)、沉积-沉淀法( deposition-precipitation, DP)、溶胶-凝胶法(sol-gel)以及离子交换法(ion exchange)外,还有化学气相沉积法(chemical vapor deposition, CVD)、电化学沉积法(electrochemistry deposition)、惰性气体浓缩法(inertgases condensation, IGC)和溶剂化金属原子浸渍法(solvated metal atom impregnation, SMAI)等[1-9]。现将各种制备方法及其特点总结于表1。
表1 CO催化氧化剂制备方法