环境化学2024,Vol.43Issue(9) :3009-3020.DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2023040501

制备方法对Pt-Ir/CeO2催化氧化甲苯性能的影响

Effect of preparation methods on catalytic performance of Pt-Ir/CeO2 catalyst for toluene oxidation

朱正煊 詹宇 张悦 王鑫 仝庆 万海勤 董林
环境化学2024,Vol.43Issue(9) :3009-3020.DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2023040501

制备方法对Pt-Ir/CeO2催化氧化甲苯性能的影响

Effect of preparation methods on catalytic performance of Pt-Ir/CeO2 catalyst for toluene oxidation

朱正煊 1詹宇 1张悦 1王鑫 1仝庆 2万海勤 3董林4
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作者信息

  • 1. 南京大学环境学院,南京,210023
  • 2. 南京大学现代分析中心,南京,210023;江苏省机动车尾气污染控制重点实验室,南京大学,南京,210023
  • 3. 南京大学环境学院,南京,210023;江苏省机动车尾气污染控制重点实验室,南京大学,南京,210023
  • 4. 南京大学环境学院,南京,210023;南京大学现代分析中心,南京,210023;江苏省机动车尾气污染控制重点实验室,南京大学,南京,210023
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摘要

负载型贵金属催化剂由于其优异的催化性能而在挥发性有机污染物催化燃烧中被广泛研究.其中,催化剂制备方法是影响催化剂性能的重要因素.本文分别采用浸渍法、沉积沉淀法、乙二醇还原法,将等量贵金属Pt和Ir负载于CeO2上,探究不同制备方法对催化剂催化氧化甲苯性能的影响.活性测试结果显示,相较于浸渍法和沉积沉淀法,乙二醇还原法制备的Pt-Ir/CeO2催化剂具有最佳的催化反应活性,当Pt、Ir载量为0.25%wt时,在180℃下就能将甲苯完全氧化.各项表征分析结果表明,乙二醇还原法制备的Pt-Ir/CeO2-EG样品由于其CeO2表面上具有更多均匀分散的金属态Pt0和Ir0,具有更强的氧活化能力,因此具有更优异的甲苯催化氧化活性.

Abstract

Supported noble metal catalysts have been widely researched due to their superior catalytic performance in oxidizing volatile organic compounds.Generally,the preparation method is a crucial factor influencing the catalytic activity of these catalysts.In this study,the same amount of precious metal Pt and Ir were loaded onto CeO2 by impregnation(Pt-Ir/CeO2-IMP),deposition precipitation(Pt-Ir/CeO2-DP)and ethylene glycol reduction method(Pt-Ir/CeO2-EG),respectively,to explore the influence of different preparation methods on the catalytic performance for toluene oxidation on the Pt-Ir/CeO2 catalysts.Compared with Pt-Ir/CeO2-DP and Pt-Ir/CeO2-IMP catalysts,the as-synthesized Pt-Ir/CeO2-EG catalyst exhibited superior catalytic activity,which completely oxidized toluene at a low temperature of 180℃.Various characterization analysis results demonstrated that the Pt-Ir/CeO2-EG catalyst displays a higher oxygen activation capacity with the uniform dispersion of more metallic Pt0 and Ir0 on the surface of CeO2.This work highlights the importance of selecting the appropriate preparation method for achieving optimal catalytic performance in loaded noble metal catalysts.

关键词

甲苯/催化燃烧/制备方法/铂铱双金属催化剂

Key words

toluene/catalytic combustion/preparation method/PtIr bimetallic catalysts

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基金项目

国家自然科学基金(22106067)

国家自然科学基金(21976082)

出版年

2024
环境化学
中国科学院生态环境研究中心

环境化学

CSTPCD北大核心
影响因子:1.049
ISSN:0254-6108
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