（化学工程与技术专业论文）负载型双贵金属催化剂的制备与应用.pdf

、 ， j ， 乏 学位论文数据集 中图分类号t q 0 3 2学科分类号 5 3 0 2 4 0 论文编号 1 0 0 1 0 2 0 1 1 0 1 5 1密级公开 学位授予单位代码 1 0 0 l o 学位授予单位名称 北京化工大学 作者姓名宋春雨学号 2 0 0 8 0 0 0 1 5 l 获学位专业名称化学工程与技术获学位专业代码 0 8 1 7 0 l 课题来源自选课题研究方向工业催化 论文题目负载型双贵金属催化剂的制备与应用 关键词堇青石，催化燃烧，p d ，p t 论文答辩日期 2 0 1 1 0 5 2 4论文类型 应用研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师朱吉钦副教授北京化工大学化学工程 评闲人l 刘辉 教授 北京化工大学化学工程 评阅人2雷志刚教授北京化工大学化学工程 评阅人3 评阅人4 评阅人5 嫩员会拼 季生福教授北京化工大学化学工程 答辩委员1 刘辉教授北京化工大学化学工程 答辩委员2雷志刚 教授北京化工大学化学工程 答辩委员3李英霞副教授 北京化工大学化学工程 答辩委员4黄崇品研究员北京化工大学化学工程 答辩委员5 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在中国图书资料分类法) ) 查询 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b 厂r1 3 7 4 5 - 9 ) ( 学科分类与代码中查 询。 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成 摘要 负载型双贵金属催化剂的制备与应用 摘要 对于低浓度挥发性有机废气的处理，催化燃烧是一种有效的方 法，本文主要考察了以堇青石蜂窝陶瓷为载体，负载型双贵金属p d 、 p t 催化剂的制备方法、各组分组成及含量对催化性能的影响，并做了 工业应用方案设计。 ， 本文所制备的催化剂：以p d 、p t 为活性组分，活性组分的总负 载量取o 1 叭，其中p d 和p t 的摩尔比为3 ：1 ，两种活性组分分开负 载；以c e 、z r 、l a 、y 为助剂，通过对四种助催化元素进行单一或 者组合加入发现，助剂的选择以c e 0 2 、z 幻2 摩尔比为3 ：l 为最佳， 负载量取l 叭；氧化铝涂层为第二载体，堇青石为第一载体，载体 在使用前用硝酸进行预处理，最终确定催化剂的组成为 o 1 p d - p 1 c e 0 7 5 z r o 2 5 一一a 1 2 0 奶o r 。 对所制备的催化剂，以苯系物和直链烷烃为反应体系，结合s e m 、 b e t 、s 等表征手段，考察了浸渍法和沉淀法两种制备方法、焙烧 温度、质量浓度和空速对有机废气转化率的影响，将实验制备催化剂 与工业催化做了比较实验，同时做了1 0 0 0 h 寿命测试。 本文针对工厂尾气进行了流向变换催化氧化工艺设计，制定了相 应工艺流程，确定最终的工艺操作条件、操作参数和控制方案。通过 物流数据表，计算该工艺过程的物料和热量平衡，做为工业化过程中 技术经济评价的依据。 一 北京化r t 大学硕士学位论文 二一 关键词：堇青石，催化燃烧，p d ，p t ， a b s t r a ct c a t a l y t i cc o m b u s t i o n i sal d n do fe 虢c t i v em e t h o dt or e s o l v ev o l a t i l e o 玛a n i cc o i n p o u n d s ，t h i sp a p e re x 狐n e st h eb i m e t a l l i cc a t a l y s tw i t hm e c o r d i e r i t ea st h ec 抓e r ， t h ei n f l u e n c eo fp r 印a r 刁l t i o nm e t h o da n d c o m p o n e n tc o n t e n to nt h ea c t i v i t y o fv o c s ，a n dm a d et h ei n d u s t r i a l 印p l i c a t i o ns c h e m ed e s i g n t h e c a t a l y s tp r 印a r e dh e r ew i t hp da n d p ta st h ea c t i v ec o m p o n e n t s ， t h et o t a ll o a di so 1 叭，m o l er a t i oo fp da 1 1 dp ti s3 ：1 ，t h e 锕oa c t i v e c o i n p o n e n t sw a ss 印a r a t el o a d e d ，p a l l a d i u mf i r s t ；t h ea c t i v 毋o ft h e c a t a l y s tc a nr a i s e dw h e na d d i n ga d d i t i v e ss i n g l yo rc o m b i n e d ，t h eb e s t c h o i c ei sc e 0 2a n dz r 0 2w i t ht h em o l a rr a t i oo f3 ：1 ，l o a d i n gc o n t e n ti s 1w t a l u m i n ac o a t i n gf o rm es e c o n dc 州e r ，c o r d i e r i t ef o rt h ef i r s t c a r r i e r ，t h ec 撕e rw a sp r e t r e a t e dw i t hn i t r i ca c i d b e f o r eu s i n g ，a n df ：i n a l l y t h ec o m p o s i t i o no fc a t a l y s ti s0 1 p d - p t 1 c e o 7 5 z r o 2 5 一一a 1 2 0 3 c o r t h ea c t i v i t yo fc a t a l y t i cc o m b u s t i o nw e r es t u d i e dt h r o u g hb e n z e n e s e r i e sa n ds t r a i g h t c h a i np a r a f h nc a t a l y t i cc o m b u s t i o n ，c o m b i n e dt h e h l 北京化工大学硕士学位论文 p e f f o m a n c ee v a l u a t i o nw i t h ) ( 】王d 、 s e ma n dx p sc h a r a c t e r i z a t i o n t 0 0 1 s ， t h e i n v e s t i g a t i o n i t e m s i n c l u d i n g t w ok i n d so fp r e p a r a t i o n m e t h o d s 、c a l c i n a t i o nt e m p e r a t u r e 、 d e n s i t yo fv o c sa n ds p a c ev e l o c i t y t h ea c t i v i 妙o fc a t a l y s t sb e t w e e ni 1 1 d u s t r i a l c a t a l y s ta n dh o m e m a d e c a t a l y s tw e r ec o m p a r e d ，a n dd ot h es t a b i l i t yt e s tf o rl o o o h t h ep r o j e c to ff a c t o 巧e x h a u s tr e v e r s en o wc a t a l 舛i cc o m b u s t i o n r e a c t o rw a sd e s i g n e d t h em e6 n a lp r o c e s so p e r a t i o nc o n d i t i o nw e r e d e s i g n e d m e a n w h i l e ，p r o c e s sm e a s 硼潮e n tt e c l l l l o l o g yw a st a k e nt o c o n t r o lt h er e a c t o r b a s e do nt h ea b o v et h e o r e t i c a la n dt e c h n i c a l p r 印a r a t i o n ，t h ec o m p l e t ep i l o tp r o g r a mw a sp r o p o s e d k e y w o r d s ：c o r d i e d t e ，c a t a l y t i cc o m b u s t i o n ，p t ，p d i v 目录 第一章绪论 目录 1 1 1 贵金属催化剂概述2 1 1 1 贵金属催化剂的种类。3 1 1 2 贵金属催化剂的应用4 1 2 整体式贵金属催化剂的特点6 1 3 整体式贵金属催化剂的构造6 1 3 1 载体7 1 3 2 涂层9 1 3 3 助剂1 0 1 3 4 活性组分1 l 1 4 贵金属催化剂的制备一1 2 1 4 1 陶瓷载体的预处理1 2 1 4 2 过渡涂层的制各13 1 4 3 添加助剂对涂层进行改性1 4 1 4 4 活性组分的制备1 5 1 5 催化剂的失活及再生1 6 1 5 1 催化剂的失活16 1 5 2 硫中毒的研究现状1 7 1 5 3 贵金属的回收利用l8 1 6 本课题研究意义及研究内容1 8 1 6 1 研究目的18 1 6 2 研究内容l9 第二章实验部分 2 1 实验原料及设备2 l 2 2 催化剂的制备2 2 2 3 催化剂的表征2 4 2 3 1 催化剂的t p r 表征2 4 2 3 2 催化剂的b e t 表征2 4 2 3 3 催化剂的s e m 表征2 4 v 北京化工大学硕士学位论文 2 3 4 催化剂的) a p s 表征2 4 2 4 催化剂的活性评价2 5 2 4 1 实验条件2 5 2 4 2 催化剂的活性评价。2 5 第三章活性评价与性能分析 3 1 引言2 7 3 2 酸处理对堇青石载体的影响2 7 3 3 以p d p t 为活性组分的整体式催化剂活性评价2 9 3 3 1 第二活性组分p t 对催化性能的影响。2 9 3 3 2 负载p d p t 二元活性组分负载量的确定3 0 3 4 添加助剂对催化活性的影响3 2 3 4 1 单一助剂对催化活性的影响3 2 3 4 2 助剂c c 、z r 对催化活性的影响3 3 3 4 3 助剂y 、z r 对催化活性的影响3 3 3 4 4 助剂c e 、y 对催化活性的影响3 4 3 4 5 助剂负载量的确定3 5 3 5 催化剂的表征结果3 6 3 5 1 催化剂的t p r 结果3 6 3 5 2 催化剂的s 结果3 7 3 5 3 催化剂的s e m 结果4 0 3 5 4 催化剂的b e t 结果4 3 3 6 制备工序对催化性能的影响4 3 3 6 1 制备方法对催化性能的影响4 3 3 6 2 焙烧温度对催化性能的影响4 4 3 6 3 质量浓度对催化性能的影响4 4 3 6 4 空速对催化性能的影响4 4 3 7 p t p d c e z r 一a 1 2 0 3 对苯系物的催化作用。4 7 3 8p t p d c e z r 丫a 1 2 0 3 对直链烷烃的催化作用4 8 3 9 与工业催化剂活性比较4 9 3 1o 催化剂寿命评价5 2 3 1 1 小结5 2 第四章双贵金属催化剂的废气治理应用 v i 目录 4 1 设计基础5 4 1 1 项目背景一5 4 1 2 设计范围5 4 1 3 装置规模5 4 1 4 废气组成5 4 1 5 催化剂规格一5 4 1 6 蓄热陶瓷规格5 4 1 7 公用工程规格5 4 1 8 性能指标5 8 4 2 工艺说明5 8 4 2 1 工艺原理及特点。5 8 4 2 2 主要工艺操作条件5 9 4 2 - 3 工艺流程说明5 9 4 3 热量与物料平衡6 1 4 3 1 物料平衡6 l 4 3 2 热量平衡6 l 4 4 物料消耗量6 3 4 5 界区条件表一6 4 4 6 工艺管道及仪表流程表6 4 4 7 自动控制方案6 4 4 7 1 自动控制建设内容6 4 4 7 2 自动控制仪表6 5 4 8 小节6 5 第五章结论6 7 参考文献 致谢。7 5 攻读硕士学位期间发表的论文情况。 作者和导师简介 v n 7 7 北京化工人学硕。i ：学位论文 一一一一。 一 v l l i c h 1 3 4a 嘶v ec o m p o n e n to f m o n o l i t h j cc 砌y s t s 1 l 1 4p r e p a r a t i o no f m o i l o l i t l l i cc a t a l y s t s 1 2 1 4 17 n l e p r e l 舱曲：n 曲t o f c a r r i 钉1 2 1 4 2p r 印嘲t i o no f e x c e s s i v ec o a t 1 3 1 4 3p r e p a 】沼t i o no fl o a da d d i t i v e s 14 1 4 4p r e ：p a r 撕o no fa c t i v ec o m p o n e n t 15 1 5d e a c t i v a t i o na n dd e a c t i v a t i o no f c a t a l y s t s 1 6 1 5 1d e a c t i v a t i o no f c a t a l y s t s 1 6 1 5 2r c s e 锄c hp r o 孕e s so f s u l p h l i rp o i s o i l i n g 17 1 5 3r e c l a m 撕o no f n o b l em e t a l 一l8 1 6t h ep u r p o s e 觚dc o n t 铋to f 幢l i ss t u d y l8 1 6 1p u 印o s eo f 吐l i ss t u d y 18 1 6 2c o n t e n to f m i sp a p e r 1 9 c h a p t e r27 i e s t so fe x p e r i m e n t s 2 1e x p 砸m e n t a l 印p a r a l 琊a 1 1 dm a t e r i a l s 2l 2 2p r e p a r a t i o no fc a t a l y s t s j ：2 2 2 3c h a f a m e r i z a t i o no f c a t a l v s t s 2 4 2 3 1t p rc h a r a c t e r i z a t i o no fc a t a l v s t s 2 4 2 3 2b e tc h a r a c t e r i z a t i o no f c a t a l 、r s t s 2 4 2 3 3s e mc h a r a c t e r i z a t i o no f c a t a l v s t s 2 4 j j 2 3 3 3 3 i l l l 1 ，i l l 北京化下人学硕：i ：学位论文 2 3 4x p sc h a r a c t e r i z a t i o no fc a t a l y s t s 一2 4 2 4a c t i v i t ye s t i m a t i o no fc a t a l y s t s 2 5 2 4 1e x p 舐m e n t a lc o n d i t i o n s 2 5 2 4 2a c t i v i t ye s t i m a t i o no fc a t a l y s t 2 5 c h a p t e r3p e r f o r m a n c ee v a l u a t i o no ft h ec a t a l y s t s 2 7 3 1p r e f a c e 2 7 3 2h l n u e n c eo f a c i dt r e a n n e n t 2 7 3 3a 嘶v i t ye s t i m a t i o no f m o n o l i t h i cc a t a l y s t sw i t l lp d p t 嬲a c t i v ec o m p o n c l l t 一2 9 3 3 1t h ei n n u e n c eo fs e c o n d a i ya c t i v ec o m p o n e n to nc a t a l y s tp r o p e r t i 韶2 9 3 3 2t h el o a dc a p a c 时o fd u a la c t i v ec o m p o n e n tl o a d e dw i t hp d - p t 3 0 3 41 1 地证n u e n c eo fa d d i t i v e so nc a t a l 皿cp r o p e n i c s 3 2 3 4 11 1 l ci l l n u e n c eo f s i n 西ea d d i t i v e so nc a t a l y t i cp r o p e r t i 懿3 2 3 4 2t h ei n f l u e n c eo f c e z fa d d i t i v e so nc a t a l y t i cp r o p e r t i e s 3 3 3 4 3n ei n n u e i l c eo f y 协a d d i t i v e so nc a t a l y t i cp r o p e r t i e s 3 3 3 4 4n ei n n u e i l c eo f c d ya d d i t i v e so nc a t a l 妒cp r o p e n i e s 3 4 3 4 5t h ed e t e n n i n a t i o no fa d d i t i v e sl o a dc a p a c 毋3 5 3 5t h ec h a r a c t e r i z a t i o no f c a t a l y s t 3 6 3 5 1t p rc h a r a c t e r i z a t i o no fc a t a l y s t s 3 6 3 5 2 sc h a r a c t i 耐z a t i o no f c a t a l y s t s 3 7 3 5 3s e mc h 锄c t 甜z a t i o no fc a t a l y s t s 4 0 3 5 4b e tc h a r a c t e d z a t i o no fc a t a l y s t s 一4 3 3 6h l n u e i l c eo f p r 印a r a t i o np r o c e d u r e 4 3 3 6 1i i l n u e n c eo fd i 肫r e n tp r 印a r 砒i o nm e t h o d s 4 3 3 6 2h l n u e n c eo fc a l c i n a t i o nt e m p e r a t u r e z | 4 3 6 - 3i n n u e n c eo fd e n s i t y 4 4 3 6 4h l f l u e n c eo fs p a c ev c l o c 毋4 4 3 7t h ei n f l u e n c eo nc a t a l 如cc o 瑚l b u s t i o np e r f 0 m a n c eo f b e n z e n es 耐e s 4 7 3 8t h ei n f l u e n c eo nc a t a l y t i cc o m b u s t i o np e r f o m l a n c eo fs n a i g l l t - c h a i np a r a 壤n 4 8 3 9c o m p a r s i o no na c t i v i 够4 9 3 1 0s t a b i l i t yt e s to f c a t a l y s t 5 2 3 1 1s 姗a i y 5 2 c h a p t e r5t h ea p p i i c a t i o no fb i m e t a u i cc a t a l y s t 5 5 x 4 1d e s i 鹃i o 硼i d a t i o n 4 1 1i t e i nb a c k 目d u n d 。 4 1 2d 锱i g ns c o p e 4 1 3d e v i c es i z e 5 5 4 1 4 加s t i t l l _ t e so f n l ew 嬲t eg 鹤一5 6 4 1 5c 砒d y s ts p e c i 6 c a t i o n 5 6 4 1 6s p e c i f i c a t i o no fc e r 锄i ch e a ts t o r a g e 5 7 4 1 7u 髓l i t i e ss p e c i 6 c a t i o i l s 5 8 4 1 8p 幽n n a n c eh l d i c a t o i s 5 8 4 2p r o c e s sd e s c r i p t i o n 。5 8 4 2 1p 血c i p l e s 雠dc h a r a c t 舐s t i c so f p m c e s s 5 8 4 2 2m a i l lo p 喇i i l gc o n d i t i o i l s 5 9 4 2 31 k c r 蛆p r 0 c e s se x p l a i n s 5 9 4 3h e a t 锄dm a t e r i a lb a l a l l c e 6 1 4 3 1m a t 耐a 1b a l 锄c e 6 1 4 3 2h e a tb a l a i l c e 6 l 4 4m a t e f i a lc o n 趴瑚1 ) t i o n 6 3 4 5 硎t o “e sc o n d i t i o n st a b l e 一6 4 4 6p r o c c s sn o wc h a r t 6 4 4 7p f o c e s sc o i n r o lp l a n 6 4 4 7 1c o n s 臼m c t i o nc o n t e n t 。6 4 4 7 2p r i ) c e s si n s n 砌e n t 6 5 4 8s u m m a r y 6 5 c h a p t e r5c o n c l u s i o n s r e f i e r e n c e s 6 9 a c k n o w l e d g e m e n t p 删o u sp u b u c a t i o n s a u t h o ra n dm e n t o ri n t r o d u c t i o n x l 7 5 7 7 7 9 北京化丁大学颀i ：学位论文 x i i 第一章绪论 引言 第一章绪论 挥发性有机化合物( v o l a t i l eo r g - l l l i cc o m p o u n d s ) 简称v o c s 有时也用t v o c 表示，按照世界卫生组织的定义，是指沸点在5 0 2 5 0 之间，以蒸汽形式存在 于空气中的易挥发性有机化合物，或温度为室温时饱和蒸气压超过1 3 3 3 p a ，挥 发性有机废气的种类很多，按化学结构可包括烃类、苯系物、醇类、酯类、卤代 烃及石油烃化合物等，其中非卤化挥发性有机化合物( v o c ) 较易消除，而卤化挥 发性有机化合物( c v o c ) 净化难度较大【。v o c s 的来源主要包括石油化工、制药、 印刷、喷漆、涂料生产、电厂锅炉尾气等行业排放的废气【2 】，日常生活中常见的 排放源还包括建筑材料、装修材料、厨房油烟等室内污染源以及机动车、飞机、 轮船等交通工具的尾气排放等，大多数的v o c s 都对人体和自然界有较大的危 害，包括：( 1 ) v o c s 大多数有毒性伴有恶臭，会伤害人的内脏和神经系统，部 分还有致癌性，危害人体健康；( 2 ) 多数v o c s 易燃易爆，给企业生产造成隐患， 部分v 1 ) c s 对臭氧层有破坏作用p j 。 表1 1 挥发性有机物来源f 4 j t a b l el ls o u r c e so fv o l a t i l eo r g a n i cc o m p o u n d s 产业类别主要挥发性有机物 印刷业 电子半导体 合成皮革业 制药业 石油化工 煤炭开采业 橡胶加工业 涂料油漆业 农药：r 业 苯、甲苯、甲醇、异丙醇、甲基异丁基酮、四氯化碳、正己烷、丁酮等 甲苯、二甲苯、丙酮、异丙醇、三氯甲烷等 苯、甲苯、二甲苯、丙酮、醋酸乙酯等 异丙醇、甲基异丁基酮、二氯甲烷、丙酮、乙醇、醋酸等 非甲烷芳烃、酮类等 甲烷 苯、丁酮、甲苯等 苯、甲苯、二甲苯、甲醛、甲基乙基酮、甲醇、乙醇、异丙醇等 甲苯、丙醇等 有机废气的治理目前主要采用的方法有物理回收方法，是通过改变物理条 件，如温度、压力等将v o c s 富集分离，包括吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离 法等；一类是降解技术，通过物理或者生物技术将v o c s 转化为二氧化碳和水等 无毒的有机物，包括自然燃烧、催化燃烧、生物降解、等离子体处理技术等【3 1 。 v o c s 的种类繁多、浓度各异、排放方式也不同，使各种净化技术都有其应用范 北京化t 大学硕十学位论文 围和局限性，以直接燃烧法为例，直接燃烧法存在运行温度过高，通常达到 8 0 0 1 2 0 0 ，并且多数化合物的燃烧温度甚至在1 0 0 0 以上，工艺能耗较高，且 易产生有毒副产物，如c 1 2 、c o c l 2 、n o x 、二嗯英等。催化燃烧的概念最早有美 国科学家在1 9 7 4 年提出，它是一种污染少，低能耗的净化方法，因此随着环保 和节能的要求日益迫切，逐渐引起了科学家的重视，现代催化燃烧技术也在控制 低浓度有机废气污染物排放物方面发挥着愈加重要的作用。 废 气 图1 1 催化燃烧流程 f i g 1 - lf 1 0 wc h a no f c a t a l y t i cc 咖b u s t i 1 1 贵金属催化剂概述 催化技术能产生巨大经济效益和社会效益，催化剂对发达国家国民经济总产 值的贡献巨大，据统计，大多数的化工产品生产过程离不开催化剂的生产作用【5 1 。 最早用于工业应用的贵金属催化剂是铂，l8 31 年英国科学家菲利普斯o h i l i p s ) 提 出以铂为催化剂的接触法制造硫酸，该方法于1 8 7 5 年实现工业化。贵金属催化 剂具有良好的低温起燃活性和催化活性和选择性，其在石油精炼、烯烃生产、各 类有机化学反应、催化燃烧中占有极其重要的地位。 常用的贵金属催化剂0 ) r e c i o 瑚m e t a lc a t a l y s t ) 是铂、钯、铑、银、钉等贵金属 材料，其中尤以钯、铂应用最为广泛。贵金属催化剂起燃温度低，活性上升快， 是性能良好的催化剂，研究表明，根据键合理论贵金属的催化活性是与d 轨道的 填充状态联系在一起的，由于贵金属元素的d 电子轨道都未填满，存在多余的空 轨道，使其表面易吸附反应物【6 j ，当反应物的自由电子进入其空轨道时，就能通 过相互作用形成不稳定的活性中间物，这些活性中间体，由于化学稳定性等适中， 可在催化过程中灵活的分解和合成，这些性质使得贵金属元素参与反应时，具有 很好的活性，同时根据温度和反应环境的不同，中间体的形成类型不同，这就是 贵金属催化剂可以适用的温度范围较宽，被氧化或还原的程度变低，被腐蚀的可 2 第一章绪论 能性变小，因此是一种综合性能优良的元素。对于贵金属催化剂用于催化燃烧的 研究，从2 0 世纪6 0 年代开始，已有几十年的历史，人们对于其催化剂的制备方 法或是反应机理等方面都取得了深入研究，且有了相对深入的结果川。 1 1 1 贵金属催化剂的种类 ( 1 ) 单一贵金属催化剂 单一的贵金属元素包括钯催化剂、铂催化剂和金催化剂等。钯催化剂具有表 面能高、金属粒径小和活性表面积大等优点，因此常用于汽车尾气、c o 及烃类 的氧化，研究表明【8 】，用浸渍法制备p d c l 】纳米c e 0 2 催化剂，考察其对c o 的 低温催化氧化活性，比工业的p d c 工业c e 0 2 对c o 完全氧化的温度低约1 3 0 。岳宝华【9 】考察了以a 1 2 0 3 为载体的单钯催化剂，添加了c e z r 复合氧化物对 甲烷燃烧性能的影响，最终发现催化剂p d c 勖2 z r o 8 0 2 a 1 2 0 3 具有最好的催化活 性及热稳定性，对烷烃的催化燃烧具有很好的活性。金催化剂一般难以用浸渍法 负载，但可以将纳米金颗粒分散到载体上，得到的催化剂具有好的催化效果。 m i i l i c os 【l o 1 1 1 和s c i r es 【1 2 】分别制备了以a u 为活性组分的催化剂8 2 a l j f e 2 0 3 和5 0 a u c e 0 2 ，其对甲苯的催化燃烧活性为t l o - 2 4 0 ，完全转化温度t 9 5 = 3 4 0 和3 2 0 。铂催化剂的文献报道较多，它可用于多种有机物的催化氧化，且负 载方法相对较多，活性较好，如l i uzm 【l3 j 制备了以p t 为贵金属的催化剂 o 5 p 竹a 1 2 0 3 c c o 锏l z r o 4 0 y o 1 0 m i l o 1 0 0 。催化剂，经活性评价测定，其对甲苯具有 良好的催化活性，其中起燃温度为l7 0 ，完全转化温度为2 2 3 ；p a u l i sm 【1 4 】 以似1 2 0 3 为载体制备了p 卿一a 1 2 0 3 ，该催化剂对甲苯的起燃温度很低，仅为1 4 5 ，完全转化温度为2 3 7 。 ( 2 ) 负载型p d 、p t 催化剂 负载型p d ，p t 贵金属催化剂，一般是以堇青石为载体，利用浸渍法或热吸 附法制备。有关此类催化剂的报道，主要是针对甲烷，甲苯的催化燃烧反应。研 究发现【1 5 】，对甲烷的催化燃烧起主要作用的是p d o ，p d p t a 1 2 0 3 双贵金属催化 剂比p 枞1 2 0 3 单贵金属催化剂的活性增强很多，原因是p d p t 催化剂的表面形态 分为两部分，一个是p d o ，另一个是p d p t 的合金，这两种形态随着p d o 的浓度 变化而发生变化，是催化剂中的p d o 一直维持在一个高的水平。朱连利【l6 】等通 过浸渍法制备了一系列p d p t 双贵金属催化剂，并加如过渡或稀土金属元素等金 属助剂对催化剂进行改性，实验结果表明，催化剂对催化氧化乙酸甲酯活性较高， 加入助剂后，其抗溴甲烷中毒能力明显提升。刘平【l 7 】等制备了y 分子筛负载的 p t p d 双贵金属催化剂，采用固定床微型反应器，以加入一定量噻吩的甲苯为模 型反应物，结果表明，催化剂具有良好的开环选择性和抗硫性能，这可能使由于 北京化工大学硕：。卜学位论文 p t p d 在反应中相互结合，形成贵金属合金化，而这种效应对反应有促进作用有 关。 ( 3 ) 负载型p t 、a u 催化剂 相对于前两种催化剂而言，负载型p t 、a u 催化剂报道较少，如mkj 【1 8 1 9 】 通过研究发现以p t 和a u 为活性组分，a 1 2 0 3 为载体，并添加z i l o 进行改性的催 化剂，其在1 8 3 时就可以实现甲苯的完全燃烧。 1 1 2 贵金属催化剂的应用范围 ( 1 ) 在汽车尾气净化中的应用 最早的用于汽车尾气的粒状和球状贵金属催化剂是由美国科学家在2 0 世纪 7 0 年代初研制出的，以p t 和p d 为活性组分，由于其对汽车尾气排放法中限制 的c o 和h c 催化效果显著，因此成功应用于汽车尾气催化转化器，并迅速在世 界范围内得到广泛使用，科学家对贵金属催化剂用于汽车尾气催化燃烧的研究日 益增多，到2 0 世纪8 0 年代，环保法规对于汽车尾气中的n o x 排放要求严格