催化学报

催化学报 ›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (5): 562-566.

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Fe/CexZr0.9-xLa0.1O1.95-Al2O3 整体式催化剂上的甲烷催化燃烧反应

陈永东, 廖传文, 曹红岩, 刘志敏, 王健礼, 龚茂初, 陈耀强   

  1. 四川大学化学学院绿色化学与技术教育部重点实验室, 四川成都 610064
  • 收稿日期:2010-05-25 出版日期:2010-05-25 发布日期:2013-12-05

The Catalytic Combustion of Methane over Fe/CexZr0.9-xLa0.1O1.95-Al2O3 Monolith Catalyst

CHEN Yongdong, LIAO Chuanwen, CAO Hongyan, LIU Zhimin, WANG Jianli, GONG Maochu, CHEN Yaoqiang*   

  1. Key Laboratory of Green Chemistry and Technology of the Ministry of Education, Sichuan University, Chengdu 610064, Sichuan, China
  • Received:2010-05-25 Online:2010-05-25 Published:2013-12-05

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摘要： 采用共沉淀法制备了一系列 CexZr0.9-xLa0.1O1.95-Al2O3 储氧材料 (其中 CexZr0.9-xLa0.1O1.95 与 Al2O3 的质量比为 1; x = 0, 0.3, 0.5, 0.7 和 0.9), 以其为载体, 制备了一系列负载铁基整体式催化剂. 考察了该系列催化剂催化甲烷燃烧反应性能, 并用低温 N2 吸附-脱附、储氧能力测试、X 射线衍射和 H2 程序升温还原等手段对载体和催化剂进行了表征. 活性测试结果表明, 当 x = 0.7 时, 催化剂活性最高, 可在 V(CH4) = 1% 和 50 000 h1 条件下使甲烷 465 oC 起燃, 615 oC 完全转化. CexZr0.9-xLa0.1O1.95-Al2O3 样品同时具有较高的储氧能力、较高的比表面积和抗热老化能力. 当 x = 0.5 和 0.7 时, 催化剂载体以 CeZrLaAlO 固溶体存在, 抗老化能力最好, 且 x = 0.7 时, 催化剂最易被还原.

关键词: 铁基整体式催化剂, 甲烷, 催化燃烧, 氧化铈, 氧化锆, 氧化镧, 氧化铝, 储氧材料

Abstract: Methane combustion over Fe/CexZr0.9-xLa0.1O1.95-Al2O3 monolith catalyst at low methane concentration was investigated. The catalyst activity significantly related to the specific surface area and oxygen storage capacity of the composite oxide used as the catalyst support.

Key words: iron-based monolith catalyst, methane, catalytic combustion, ceria, zirconia, lanthana, alumina, oxygen storage material