(2)沉积-沉淀法制备CuO/CeO2催化剂
George等[25]分别用沉淀沉积法和改进的沉淀沉积法制备了两种不同的Au/CeO2和CuO/CeO2催化剂。两种方法的区别在于沉淀沉积法用预焙烧的CeO2做载体,改进的方法用新沉淀的Ce(OH)4做载体。制得的催化剂用N2吸脱附、XRD、XPS、FTIR、HRTEM 和H2–TPR等手段进行表征,并把它们的CO催化氧化活性做对比。实验结果表明:沉淀沉积法制备的Au/CeO2或CuO/CeO2催化剂与用改进的沉淀沉积法相比具有更多高度分散的易还原的Au或CuO,因此表现出更好的催化活性。用同种方法制备的Au/CeO2和Cu/CeO2催化剂相比,Au/CeO2催化剂具有更好的催化活性,而CuO/CeO2催化剂具有更好的选择性。当有CO2和H2O存在时,两种催化剂的活性都有所下降,相比之下Au/CeO2催化剂的活性下降的更多,但两种催化剂的失活都是可逆的。制得的所有催化剂随着反应时间的延长都具有较好的稳定性。48998
李雷[26]等分别采用沉淀法(A) 、水热法(B)和柠檬酸溶胶-凝胶法(C)制备了三种CeO2材料,并以其为载体采用沉积-沉淀法制备了CuO/CeO2催化剂。运用N2物理吸附、粉末X射线衍射(PXRD)、原位粉末X射线衍射(in situ PXRD)、氢气-程序升温还原(H2-TPR)和循环伏安法(CV)等技术对其进行了表征,考察了不同方法制备的CeO2载体CuO/CeO2水煤气变换(WGS)催化剂的结构、氧化-还原性能、催化活性和稳定性的影响。结果表明,它们的催化活性和稳定性顺序都是CuO/CeO2-A>CuO/CeO2-B>CuO/CeO2-C。联系表征结果可得,CuO/CeO2催化剂的活性与催化剂中CuO的颗粒度、CuO的微观应力和中等大小且与二氧化铈相互作用的CuO的数量有关,而这些因素很大程度上受CeO2载体本身的热稳定性的影响。根据CV中扫描次数的增加,Cu2+ 和Cu0氧化还原峰面积减小,推断CuO/CeO2催化剂在一定条件下氧化还原是不可逆的,这可能是其在反应气氛下经受温度循环之后活性降低的原因。
A. Gurbani 等[27]用传统的浸渍法和沉淀沉积法制备了两种Cu含量都为7%的CuO-CeO2催化剂,其中沉淀沉积法用Na2CO3作为沉淀剂。所做的样品都做了一系列相同的表征。实验结果表明:用沉淀沉积法制得的CuO-CeO2催化剂释放出晶,源^自!751/文-论/文*网[www.751com.cn格氧形成CO2的能力较低。从CO-TPR分析结果得出论文网:沉淀沉积法制得的催化剂不能在低温环境下将金属铜簇还原,同时CO-TPD结果也显示没有CO2的生成。CO氧化活性评价结果也证实了沉淀沉积法制备的Cu-Ce催化剂在O2不过量的情况下活性较差。小颗粒的铜粒子可以和金属载体形成较强的相互作用,并且能降低Cu-Ce的表面反应能。
(3)浸渍法制备CuO/CeO2催化剂
浸渍法是将活性组分通过浸渍负载在己有的催化剂载体上,然后经焙烧、还原等步骤制得催化剂。浸渍法中载体的制备至关重要。由于浸渍法的负载量有限,因此主要用于贵金属催化剂的制备。用于铜基催化剂时,主要用于研究反应机理。
D. Gamarra等[28]用三种方法(不同变量水热法、微乳液法,沉淀法),源^自!751/文-论/文*网[www.751com.cn制备了特殊形态的CeO2载体(纳米立方体、纳米棒和纳米微球)并负载CuO制备了一系列纳米结构的 CuO/CeO2催化剂,随后考察了它们在富H2气氛下的CO选择性催化氧化活性。催化剂用XRD, Raman, SBET, HREM, XPS, TPR和EPR等手段进行了表征,以建立催化剂的结构特性模型。CO催化氧化反应与暴露在不同CeO2载体上的分散的CuO的结构有很大关系。负载在纳米立方体上的催化剂的CO催化氧化活性有了很大的提高,这被认为是CuO与CeO2(100)表面的强相互作用引起的。
蒋晓原等[29,30] 利用热解法和浸渍法分别制备了CuO、CeO2 及CuO/CeO2催化剂,实验表明,单独的 CuO、CeO2 催化活性都很低,而CuO/CeO2催化剂的催化活性则明显增加。作者将这种差异归因于 CeO2 表面铜物种化合价态(Cu2+、Cu+ ) 、分散度及还原性能。结构分析证明,CuO/CeO2 中CuO负载量对形成 Cu2+ 或者 Cu+ 很重要,一部分 CuO 进入了CeO2 晶格。5 wt% CuO/CeO2 具有高的表面能和最佳的催化活性。对于非晶态 CuO 的形态,Martnez-Arias 等[31] 也报道了与蒋 类似的结论,根据 Raman 光谱和 XRD 分析结果,他们认为只有一小部分 CuO 进入CeO2 晶格,其它的高度分散在载体 CeO2 表面上。