● 摘要
本论文采用共沉淀法合成了铈锆复合氧化物，并采用两种方法对其进行了贵金属钯和铑的负载，选取其中两个样品在1050 ℃下分别进行高温老化和氢氧振荡老化。利用多种分析测试方法对所合成的样品进行综合表征，在自制的程序升温反应器上对催化剂进行了活性评价。XRD谱图表明，样品形成了立方萤石结构，贵金属的负载、老化对样品的晶形都没有产生明显影响。新鲜和老化的样品晶格常数都在5.3～5.4 Å之间，平均粒径随着贵金属的负载稍微增大，但老化后明显增大，说明样品发生了一定程度的烧结，结晶度增大。通过BET考察了样品的比表面积和孔径，发现老化后样品的比表面积明显下降，孔径也明显增大，这是样品发生烧结，晶粒团聚的缘故。随着贵金属的负载，样品的孔径由中孔为主转变为微孔为主，说明贵金属占据了一部分孔道。利用H2-TPR测试了样品表面氧和体相氧的活动能力，证实贵金属的加入可以有效提高表面氧的活动能力，同时有利于体相氧向表面扩散。老化后表面氧和体相氧的活动能力都随之下降。由SEM观测了样品的晶体形貌，可以看出新鲜样品颗粒较为均匀，表面结构疏松，有丰富的孔，而老化后的样品则颗粒大小不一，结构较为紧密。活性评价结果表明，贵金属负载后，样品的起燃温度下降，对CO的转化率明显提高，其中以浸渍法负载效果最好，说明贵金属的加入有效的提高了铈锆固熔体对水煤气反应的活性。样品在高温老化后活性有所下降，但幅度不大，而在氢氧振荡老化后样品基本失活。结合FTIR曲线和反应参数的改变对样品催化活性的影响，分析了催化剂对水煤气反应的反应机理，认为在500 ℃以下甲酸基机理起主要作用，而在500 ℃以上氧化还原机理变为主导。