掺杂型烧绿石La2Sn1.7Co0.3O7-δ逆负载CeO2催化剂的甲烷催化燃烧性能

摘要 用溶胶凝胶-浸渍法在900 ℃煅烧3 h后制备了烧绿石逆负载型催化剂CeO2/La2Sn1.7Co0.3O7-δ, 并用于甲烷催化燃烧反应, 显示出较好的催化燃烧活性. 催化剂还具有良好的高温热稳定性和可重复利用性能, 可使甲烷转化90%的温度(T90)降到564 ℃, 与相同条件下制备的单一烧绿石型催化剂La2Sn1.7Co0.3O7-δ和La2Sn1.7Co0.3O7-δ与CeO2机械混合的催化剂相比, T90分别降低78和135 ℃. X射线衍射结果表明, 烧绿石型逆负载催化剂具有CeO2和La2Sn1.7Co0.3O7-δ 2种物相, 在逆负载型催化剂中的CeO2比机械混合催化剂中的CeO2分散程度更好; H2程序升温还原实验也证实逆负载催化剂CeO2/La2Sn1.7Co0.3O7-δ的相应3个还原峰温度均比单一烧绿石型催化剂La2Sn1.7Co0.3O7-δ相应3个还原峰温度明显降低; 透射电子显微镜和原子力显微镜结果表明, 逆负载催化剂CeO2/La2Sn1.7Co0.3O7-δ抗烧结能力强, 颗粒分散均匀, 粒径尺寸相应较小; 穆斯堡尔谱和X射线光电子能谱结果证明逆负载催化剂CeO2/La2Sn1.7Co0.3O7-δ结构中结晶相Sn4+含量较高, 表面晶格氧数量较多, 这是烧绿石逆负载型催化剂具有良好甲烷催化燃烧性质的主要原因