常温常湿条件下Au_MeO_x催化剂上CO氧化性能
co催化氧化催化剂
CO催化氧化催化剂1. 简介CO催化氧化催化剂是一种用于将一氧化碳（CO）转化为二氧化碳（CO2）的催化剂。
CO是一种无色、无味的气体，由于其强大的亲和力和稳定性，容易积聚并对人体造成危害。
因此，开发出高效的CO催化氧化催化剂对于环境保护和人类健康至关重要。
2. CO的危害CO是一种有毒气体，其对人体健康有严重影响。
当人体吸入一定浓度的CO时，它会与血红蛋白结合形成一种稳定的化合物——碳氧血红蛋白，这会导致血液无法有效地携带氧气，引发一系列严重的健康问题，包括中毒、窒息甚至死亡。
此外，CO还是一种温室气体，它可以吸收地球表面的红外辐射，导致地球的温度升高，加剧全球变暖的问题。
因此，减少CO排放对于人类健康和环境保护具有重要意义。
3. CO催化氧化催化剂的原理CO催化氧化催化剂通过催化氧化反应将CO转化为CO2。
这种催化反应需要在一定的温度和压力条件下进行。
催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质。
CO催化氧化催化剂通常采用过渡金属，如铜（Cu）、钯（Pd）和铂（Pt）等制备而成。
这些过渡金属具有良好的催化活性，能够促进CO的氧化反应。
CO催化氧化催化剂的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1.吸附：CO分子在催化剂表面吸附，形成吸附态的CO分子。
2.活化：吸附态的CO分子与催化剂表面的氧（O）原子发生反应，形成CO2分子。
3.解吸：CO2分子从催化剂表面解吸，释放出来。
催化剂的活性和选择性取决于其表面结构和组成。
通过调控催化剂的结构和组成，可以提高CO催化氧化催化剂的催化活性和选择性。
4. CO催化氧化催化剂的应用CO催化氧化催化剂在多个领域有广泛的应用。
4.1 汽车尾气净化汽车尾气中含有大量的CO，尤其是燃烧不完全的发动机排放的尾气。
使用CO催化氧化催化剂可以将CO转化为CO2，从而减少CO的排放量，降低对环境和人体健康的危害。
4.2 工业废气处理工业生产中产生的废气中也常常含有CO。
将CO催化氧化催化剂应用于工业废气处理过程中，可以有效地将CO转化为CO2，减少对环境的污染。
化学催化原理在汽车尾气净化中的作用
化学催化原理在汽车尾气净化中的作用随着汽车数量的不断增加，汽车尾气排放对环境造成的污染也越来越严重。
尾气中含有大量的有害物质，如一氧化碳、氮氧化物和挥发性有机物等，对空气质量和人体健康都带来了严重的威胁。
为了减少汽车尾气的污染，科学家们研究出了一种有效的方法，即利用化学催化原理进行汽车尾气净化。
化学催化原理是指通过催化剂来加速化学反应速率的原理。
催化剂是一种能够降低反应活化能的物质，它能够提供一个新的反应路径，使得反应能够以更低的能量进行。
在汽车尾气净化中，催化剂起到了至关重要的作用。
首先，催化剂可以促进尾气中的氧化反应。
尾气中的一氧化碳（CO）是一种有害物质，它会对人体的呼吸系统造成严重的损害。
通过使用催化剂，可以将CO氧化为二氧化碳（CO2），从而减少对环境的污染。
催化剂通常是由铂、钯等贵金属制成，这些贵金属具有良好的催化活性，能够加速CO的氧化反应。
其次，催化剂还可以催化尾气中的还原反应。
尾气中的氮氧化物（NOx）是另一种有害物质，它会对大气层造成破坏，并形成酸雨。
通过使用催化剂，可以将NOx还原为氮气（N2）和水（H2O），从而减少对环境的污染。
催化剂通常是由钯、铑等金属制成，这些金属具有良好的还原活性，能够加速NOx的还原反应。
此外，催化剂还可以催化尾气中的氧化还原反应。
尾气中的挥发性有机物（VOCs）是一类对人体健康有害的物质，它们会对大气层产生光化学反应，形成臭氧和细颗粒物。
通过使用催化剂，可以将VOCs 氧化为无害的物质，从而减少对环境的污染。
催化剂通常是由铜、铁等金属制成，这些金属具有良好的氧化活性，能够加速VOCs的氧化反应。
综上所述，化学催化原理在汽车尾气净化中起到了至关重要的作用。
通过使用催化剂，可以加速尾气中有害物质的氧化、还原和氧化还原反应，从而减少对环境的污染。
随着科学技术的不断进步，催化剂的性能也在不断提高，使得汽车尾气净化技术更加高效和可靠。
相信在不久的将来，汽车尾气净化技术将会得到更广泛的应用，为改善环境质量和保护人类健康做出更大的贡献。
金属氧化物负载纳米贵金属催化剂上的常温CO氧化性能研究
Ａ／ｎ ｕ Ｚ Ｏ—Ｆ ， 和 ２ ｕ—Ｐ ｎ ｅ０ ％Ａ ￣Ｚ Ｏ进行 了研 究， 在常温常 湿条件 下考察 了它们 的 Ｃ Ｏ氧化反 应性 能。结果表 明 ， 随 着双金属氧化物 载体 组成的 变化 ，％Ａ ／ ｎ Ｆ ： ， ２ ｕ Ｚ Ｏ— ｅＯ 催化剂 的晶相 结构、 比表 面积及氧化 还原性 质有 明显 差别 ， 并
制备不 同 Ｚቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ／ ｅ摩尔 比的 Ａ ／ ｎ ｎＦ ｕ Ｚ Ｏ—Ｆ 催化 剂 。试剂 为 ｅＯ
分析纯 的硝酸锌 （ ｎ Ｎ ：・ Ｈ２ 、 Ｚ （ Ｏ ） ６ Ｏ） 硝酸铁 （ ｅ Ｎ ， ，・ Ｆ（Ｏ ）
９ ： ） 碳 酸钠 （ ａＣ ， 和 氯 金 酸 （ Ａ Ｃ ・ Ｈ Ｏ） ＨＯ 、 Ｎ： Ｏ ） Ｈ ｕ １ ４ 。催 化
２ ％０ ／ ｒ ０ ： Ａ 气氛 中焙烧 ４ｈ 即制得催 化剂 。 ， （ ） ％Ａ ２ ２ ｕ—Ｐ／ ｎ ｔＺ Ｏ催化 剂 的制 备 ： 采用两 种方 法制备 不同 Ａ ／ ｔ ｕ Ｐ 摩尔 比的 Ａ Ｐ／ ｎ ｕ— ｔＺ Ｏ催化剂 。试剂 为分析纯 的 硝酸锌 、 酸 钠 、 碳 氯金 酸 和氯铂 酸 （ ｔ１ ６ ２ 。催 化 Ｈ ＰＣ ・ Ｈ Ｏ） 剂中 （ ｕ＋Ｐ） Ｚ ２ １０ 摩尔 比） ａ 共沉 淀法 Ａ： 氯 Ａ ｔ／ ｎ＝ ／ ０ （ 。（ ） 将 金酸 、 氯铂 酸（ ｕ Ｐ ＝１０ １ １０ ２ 与硝酸锌 的水溶液 混 Ａ ／ ｔ ／ ． 或 ／ ．） 合， 在充 分搅 拌下将该 混合液 滴入碳 酸钠 的水溶 液 中， 续 继 陈化 ４ｈ 用 ４ ￣ ， ０Ｃ一５ ￣ 去离 子水 洗 涤 至无 ｃ 一 出 ， ０Ｃ的 ｌ检 抽
Ｐ／ ｎ Ｂ 。 ｔＺ Ｏ（ ） １２催 化 剂 的 表 征 ．
密闭空间一氧化碳净化技术探讨
密闭空间一氧化碳净化技术探讨张祎;刘有智;袁志国【摘要】介绍了低温催化氧化,溶液吸收,吸附,光催化等清除CO的方法,并讨论了它们在密闭空间的适用性及其优缺点.【期刊名称】《天然气化工》【年(卷),期】2014(039)002【总页数】6页(P85-90)【关键词】密闭空间;一氧化碳;净化;催化氧化;吸收;吸附;光催化【作者】张祎;刘有智;袁志国【作者单位】中北大学超重力化工过程山西省重点实验室,山西太原030051;中北大学超重力化工过程山西省重点实验室,山西太原030051;中北大学超重力化工过程山西省重点实验室,山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】TQ028密闭空间通常是指宇宙飞船、宇宙空间站、潜艇、水下工作船、地下工作舱等与大气层隔绝或与外界无气体交换的特殊位置。
在密闭空间工作的人员，经常与汽油、燃烧蒸气、汽车排出的废气接触，其中就含有CO，炸药或火药爆炸后的气体φ(CO)约为30%～60%，使用柴油、汽油的内燃机废气中φ(CO)约为1%～8%。
研究表明，CO高浓度短期接触吸入即可致急性中毒；低浓度长期接触会对心血管系统、脂类代谢产生不良影响，影响肾功能[1]。
CO化学性质稳定，且不溶于常规溶剂，CO的去除一直是个难题，密闭空间内的处理方法见诸文献的都不是很系统。
净化空气的方法有多种，但有限空间内空气净化的一个最基本要求是[2]：不能产生二次污染。
遵循此原则，寻求能够在密闭环境内实现的CO净化技术，以改善提高密闭环境的空气质量。
重点介绍了低温催化氧化法、溶液吸收法、吸附法、光催化法等几种方法，及其应用于密闭环境内CO净化的前景。
1 低温催化氧化法对于浓度不是特别高的CO气体，主要采用的方法是催化氧化法，将其转化成无毒性的CO2。
CO的燃点为700℃，要让它常温下与空气中的O2发生反应，必须借助催化剂来实现。
低温催化氧化的催化剂主要有贵金属催化剂和非贵金属催化剂。
1.1 贵金属催化剂Schryer等[3]和Sheintuch等[4]制备了一系列 Pt/SnO2和Pd/SnO2贵金属催化剂，研究发现新制备的负载催化剂活性明显高于金属Pt和Pd，这是由于Pt、Pd的分散度较高以及载体上CO、O2的溢流作用。
一氧化碳常温催化剂
一氧化碳常温催化剂一氧化碳是一种常见的气体，在许多化学反应中都扮演着重要的角色。
为了促进一氧化碳的化学反应，需要使用催化剂。
本文将介绍一氧化碳常温催化剂的种类和特点。
1.氧化铁催化剂氧化铁是一种常见的催化剂，它具有较高的活性和稳定性。
在常温下，氧化铁可以有效地促进一氧化碳与氢气反应生成甲烷和水。
此外，氧化铁还可以用于一氧化碳的氧化反应，生成二氧化碳和水。
2.氧化锌催化剂氧化锌是一种具有高活性的催化剂，它可以促进一氧化碳与氢气反应生成甲烷和水。
与氧化铁相比，氧化锌具有更高的选择性，可以更好地控制反应的产物。
此外，氧化锌还具有较好的耐热性和耐腐蚀性，可以在高温和腐蚀性环境下使用。
3.氧化铝催化剂氧化铝是一种具有高稳定性的催化剂，它可以促进一氧化碳与氢气反应生成甲烷和水。
此外，氧化铝还可以用于一氧化碳的氧化反应，生成二氧化碳和水。
在高温下，氧化铝还具有较好的耐热性和耐腐蚀性。
4.氧化铜催化剂氧化铜是一种具有高活性的催化剂，它可以促进一氧化碳与氢气反应生成甲烷和水。
此外，氧化铜还可以用于一氧化碳的氧化反应，生成二氧化碳和水。
与其它催化剂相比，氧化铜具有更高的选择性，可以更好地控制反应的产物。
5.氧化铈催化剂氧化铈是一种具有高活性和高稳定性的催化剂，它可以促进一氧化碳与氢气反应生成甲烷和水。
此外，氧化铈还具有较好的耐热性和耐腐蚀性，可以在高温和腐蚀性环境下使用。
此外，氧化铈还可以用于一氧化碳的还原反应和脱硫反应。
6.氧化铬催化剂氧化铬是一种具有高活性和高稳定性的催化剂，它可以促进一氧化碳与氢气反应生成甲烷和水。
此外，氧化铬还具有较好的耐热性和耐腐蚀性，可以在高温和腐蚀性环境下使用。
此外，氧化铬还可以用于一氧化碳的还原反应和脱硫反应。
7.氧化锰催化剂氧化锰是一种具有高活性的催化剂，它可以促进一氧化碳与氢气反应生成甲烷和水。
此外，氧化锰还具有较好的耐热性和耐腐蚀性，可以在高温和腐蚀性环境下使用。
此外，氧化锰还可以用于一氧化碳的还原反应和脱硫反应。
(完整word版)工业催化试题
一、填空1.催化剂只能改变而不改变反应的。
2.多相催化剂通常由___ ____、____ ___、____ ___三部分组成。
其作用分别为___ ____、___ ____、___ ____。
3.评价工业催化剂性能好坏的指标有___ ____、____ ___、__ __ __、____ _ __、___ ____等, 在生产上常用___ _____,_____ ___来表示催化剂的活性。
科研上常用____ ___来表示催化剂的活性。
4.在多相催化反应中有____ ___、____ ___、___ ____三类控制步骤。
在连串反应中, 控制步骤___ ____总过程速度。
当过程处于___ ____时, 催化剂内表面利用率最高。
5.固体酸表面存在____ ___和____ __两类酸性中心；其强度大小主要与____________有关.两者的转化条件是___________ ______。
6.催化剂表面能量分布的类型有__ _ _ ___、___ __ __、____ _ __三种形式。
ngmuir吸附等温式用于____ ___, 吸附量与压力的关系是___ ____。
8.吸附热表征__ _____。
催化活性与吸附热之间的关系____ ___。
9.本征半导体的能带结构由___ ____、___ ____和____ ___组成, 半导体的附加能级有___ ____和___ ____两种, N型半导体的附加能级是_______能级, 它使半导体的Ef___ ____, 电导率___ ____。
10.络合物催化剂由____ ___和____ ___两部分组成。
11.常用的工业催化剂制备方法有___ ____、____ ___、____ __等。
12.造成催化剂失活的原因有___ ____、____ ___、_____ __等。
13.催化剂上的吸附有____ ___和_______ _____两种类型；H2的吸附常采用_____ __, 烯烃的吸附常采用_____ ____。
一氧化碳常温催化剂原理综述
1、前言
以活性炭、分子筛、活性氧化铝为载体，通过特殊工艺负载贵金属Pd、Pt及其复合物，所制备出的纳米复合贵金属催化剂，在常温常压条件下，表现出卓越的消除一氧化碳的优异性能。
负载Au，新鲜的催化剂表现出比Pd、Pt负载高近10倍的催化活性。
在前期的研究过程中，研制开发了系列贵金属催化剂。
其中，常温常压高效氧化CO的纳米复合贵金属催化剂Pd-Pt@CeO2-FeOx/Al2O3，采用具有发达孔隙结构的球状活性Al2O3为载体，以复合贵金属Pd-Pt为活性组分，经复杂工艺制备而成。
目前在以下应用领域得到推广使用：特种国防军事领域狭小空间生命保障系统内CO的高效净化、煤矿救生舱/避难硐室、以及CO传感器、燃料电池氢气组分里CO净化、CO2激光器等。
2、外观形貌
该催化剂具有在常温常压（≥10℃）、高湿（相对湿度≥80%）环境下高效净化开放或密闭环境中CO毒害气体的能力，具有使用边界条件宽、催化床层装填均匀、阻力小、噪音低、抗中毒、抗燃、耐磨损、长寿命的优点。
3、性能测试
对一氧化碳催化剂在大浓度，大空速条件下进行了性能测试。
测试条件：
CO进气浓度：1000 ppm
空速：5000 h-1
试验温度：25-30 ℃
湿度：60~80%
试验结果如下：
由上图可见，催化剂在1000 ppm，5000 h-1条件下，连续使用600 min，对一氧化碳的转化率一直保持为100%，累计使用1150 min，对一氧化碳的转化率仍保持为95%以上。
粤教版九年级化学上册期末模拟考试(含答案)
粤教版九年级化学上册期末模拟考试（含答案）(时间：60分钟分数：100分)班级：姓名：分数：一、选择题（每小题只有1个选项符合题意。
共20小题，每题2分，共40分）1、下列有关催化剂的说法正确的是（）A．在化学反应后其质量增加 B．在化学反应后其质量减少C．在化学反应后其化学性质发生了变化 D．催化剂能改变化学反应速率2、关于碳循环和氧循环，下列说法不正确的是（）A．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环B．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化C．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环D．碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定3、下列实验操作正确的是（）A．加热固体B．倾倒液体C．熄灭酒精灯D．取用固体粉末4、实验室测定蜡烛在盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧至熄灭过程中，O2和CO含量随时间变化曲线如图，通过分析该图可推理出的结论是（）A．曲线①表示CO含量的变化 B．蜡烛发生了不完全燃烧C．蜡烛由碳、氢元素组成 D．蜡烛熄灭时，容器内氧气耗尽5、向ZnSO4和CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得到滤渣，该滤渣中含有的金属是（）A．Zn、Fe B．Zn、Cu C．Fe、Cu D．Zn、Fe、Cu 6、下列净化水的方法中，净化程度最高的是（）A．吸附B．沉降C．过滤D．蒸馏7、甲、乙、丙、丁四种物质，存在关系：甲+乙→丙+丁。
下列说法正确的是（）A．若丙、丁为盐和水，则甲、乙一定为酸和碱B．若甲为单质，则该反应一定是置换反应C．若该反应为复分解反应，则生成物中一定有水D．若甲为 10 g、乙为 20 g，则反应生成丙和丁的质量总和一定不大于 30 g 8、如图是硫在空气和氧气中燃烧的实验。
下列说法不正确的是（）A．氧气含量越多硫燃烧越剧烈B．硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰C．瓶底的水可以吸收生成的有害气体D．硫在空气和氧气中燃烧的生成物不同9、下列关于催化剂的说法正确的是（）A．化学反应前后催化剂的质量不变B．化学反应前后催化剂的性质不变C．催化剂只能加快化学反应速率D．没有催化剂化学反应不能发生10、下列关于空气的说法中，不正确的是（）A．工业上采用分离液态空气法获得氧气B．二氧化硫是空气污染物之一C．空气中氧气质量占空气质量的21%D．空气中的氧气来源于绿色植物的光合作用11、一定质量的锌、铁分别和等量的盐酸反应，产生氢气质量与时间的关系如图所示，下列说法不正确的是（）A．t1时，产生氢气的质量锌比铁大 B．t1时，产生氢气的速率锌比铁大C．t2时，参加反应锌的质量与铁相同 D．t2时，锌、铁消耗的盐酸质量相同12、科学家用单个分子制戚的“纳米车”能在人工操纵下运输药物分子到病源处释放，杀死癌细胞。
一氧化碳常温催化剂
一氧化碳常温催化剂一氧化碳（CO）是一种无色、无味、有毒且易燃的气体。
在常温下，一氧化碳可以通过使用催化剂进行处理来减少其对人体和环境的危害。
下面将详细介绍一氧化碳常温催化剂的工作原理和使用情况。
一氧化碳常温催化剂是一种催化剂，通过催化剂的作用，可以将一氧化碳气体转化为二氧化碳（CO2），从而降低一氧化碳对人体和环境的危害。
催化过程中，催化剂提供了一个能垂直空间掺入反应原料的表面，使得反应物吸附在催化剂表面，并与其他反应物发生反应。
一氧化碳和氧气通过催化剂表面上的活性位点进行吸附，并形成表面上的中间体。
最终，中间体分解为二氧化碳和水蒸气。
常见的一氧化碳常温催化剂主要有银催化剂和贵金属催化剂。
银催化剂通常用于低浓度一氧化碳的处理。
银催化剂对一氧化碳反应具有较高的活性和选择性，可以将一氧化碳转化为二氧化碳。
贵金属催化剂主要包括铂、钯和铑等，这些催化剂对一氧化碳具有较高的活性，可以在常温下将一氧化碳与氧气进行催化氧化反应。
在实际应用中，一氧化碳常温催化剂主要被用于以下几个方面：1. 家庭和工业环境中的室内空气净化：一氧化碳是常见的室内空气污染物之一，其排放源包括燃气热水器、燃气灶具等。
通过使用一氧化碳常温催化剂，可以将空气中的一氧化碳转化为二氧化碳，从而达到净化空气的目的。
2. 机动车尾气处理：机动车尾气中的一氧化碳对人体健康有害。
一氧化碳常温催化剂可以应用在汽车尾气处理装置中，将一氧化碳转化为二氧化碳，降低对大气环境的污染。
3. 工业废气治理：一些工业过程会产生大量的一氧化碳气体。
使用一氧化碳常温催化剂可以对这些工业废气进行处理，转化为二氧化碳，从而减少对环境的污染。
4. 安全防护设备：在一氧化碳泄漏事故中，一氧化碳常温催化剂也可以应用于安全防护设备中。
通过使用催化剂，可以迅速将一氧化碳转化为二氧化碳，降低事故对人体的危害。
总之，一氧化碳常温催化剂在室内空气净化、机动车尾气处理、工业废气治理和安全防护等领域起着重要的作用。
2022年粤教版八年级化学上册期末考试卷及答案【学生专用】
2022年粤教版八年级化学上册期末考试卷及答案【学生专用】(时间：60分钟分数：100分)班级：姓名：分数：一、选择题（每小题只有1个选项符合题意。
共20小题，每题2分，共40分）1、下列关于催化剂的说法正确的是（）A．化学反应前后催化剂的质量不变B．化学反应前后催化剂的性质不变C．催化剂只能加快化学反应速率D．没有催化剂化学反应不能发生2、下列关于Mg、Mg2＋两种粒子的判断中不正确的是（）A．核电荷数相同 B．质量几乎相等C．Mg2＋比Mg稳定 D．电子层数相同3、硒元素具有抗衰老、抑制癌细胞生长的功能，其原子结构示意图及在元素周期表中的信息如图，下列说法错误的是（）A．硒原子核内有34个质子 B．硒元素的相对原子质量是78.96g C．硒元素位于元素周期表中第四周期 D．硒元素在某些化合物中可显-2价4、在空气的成分中，体积分数约占21%的是（）A．氮气 B．二氧化碳C．氧气 D．稀有气体5、碳酸乙烯酯(C3H4O3)可用作锂电池电解液，下列有关碳酸乙烯酯的说法正确的是（）A．碳酸乙烯酯的相对分子质量为(12×3+1×4+16×3)gB．碳酸乙烯酯中C、H、O三种元素的质量比为12:1:16C．碳酸乙烯酯中C、H、O三种原子的个数比为3:4:3D．碳酸乙烯酯中碳元素的质量分数=1212+1+16×100%6、现有X、Y、Z三种金属，把X、Y分别放入稀盐酸中，Y产生气体的速率比X 快，把Z放入硫酸铜溶液中，一段时间后，无明显现象，根据以上事实，判断三种金属的活动性强弱，正确的是（）A．X＞Y＞Z B．Y＞Z＞X C．Y＞X＞Z D．Z＞Y＞X7、森林火灾现场救援的方法有：飞机投水、砍出隔离带、人工扑打等，其中“砍出隔离带”采用的灭火原理是（）A．隔绝氧气 B．降低着火点C．隔离可燃物 D．降低至着火点以下8、下图表示某化学反应的微观示意图，依据图分析判断，下列说法正确的是（）A．甲物质由5个原子构成B．化学变化的后硅元素的化合价不变C．参加反应的乙的质量和生成的丁中氢元素的质量相等D．参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为l：19、下列典故主要体现化学变化的是（）A．司马光砸缸B．铁杵磨成针C．火烧赤壁 D．凿壁偷光10、一定条件下，水在密闭容器里的冷却过程中，温度和时间的关系如下图所示。
催化湿法氧化 氧化铈
催化湿法氧化氧化铈
催化湿法氧化是一种用于处理废水的技术，通过在催化剂存在下使用氧化剂（如空气或氧气）来分解有机和无机化合物。
其中氧化铈作为催化剂具有以下特点和优势：
1.高活性：氧化铈具有较高的氧化还原能力，能够有效地促进氧化反应的进
行，提高处理效率。
2.稳定性：氧化铈在高温高压的条件下具有良好的化学稳定性和机械稳定性，
不易磨损和失活，能够保证长期运行的可靠性。
3.可调性：氧化铈的催化性能可以通过掺杂、负载等手段进行调节，以适应
不同废水的处理需求。
4.环保友好：氧化铈催化湿法氧化技术具有较低的能耗和较少的化学品消耗，
产生的二次污染较少，有利于实现环保和可持续发展。
总的来说，氧化铈在催化湿法氧化废水处理中具有重要的应用价值，可提高废水处理的效率和可靠性，降低环境负荷，促进可持续发展。
污水高级氧化技术中催化剂的制备与性能考核试卷
7. A,B,C
8. A,B,C,D
9. A,B,C,D
10. A,B,C,D
11. A,B,C,D
12. A,B,C,D
13. A,B,C,D
14. A,B,C,D
15. A,B,C,D
16. A,B,C,D
17. A,B,C,D
18. A,B,C,D
19. A,B,C,D
20. A,B,C,D
A.光催化氧化
B.电催化氧化
C.生物氧化
D.超临界水氧化
2.下列哪种催化剂常用于光催化氧化中？（）
A.钙钛矿型催化剂
B.纳米银催化剂
C.稀土元素催化剂
D.以上都是
3.制备催化剂的湿化学方法中，以下哪一种方法不利于实现催化剂的均匀分散？（）
A.沉淀法
B.溶胶-凝胶法
C.熔融盐法
D.水热法
4.催化剂活性的评价指标是：（）
A.碱性条件下的结构塌陷
B.高温下的烧结
C.毒性物质的吸附
D.机械磨损
13.以下哪些方法可以用于提高催化剂的抗中毒能力？（）
A.选择合适的载体
B.掺杂其他元素
C.增加催化剂的比表面积
D.优化催化剂的制备工艺
14.高级氧化技术处理污水时，以下哪些污染物可以被有效降解？（）
A.酚类化合物
B.氯代有机物
C.多环芳烃
A.催化剂制备过程中，活性组分的负载量会影响催化活性
B.载体的选择会影响催化剂的稳定性
C.制备方法对催化剂的形貌和分散度有直接影响
D.催化剂的制备成本与其活性成反比
（注：以下为空白答题区域，供考生填写选择题答案。）
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
三效催化转化器组成试题
三效催化转化器组成试题三效催化转化器是一种用于汽车尾气处理的设备，主要用于减少有害气体的排放。
它由三个主要组成部分构成，分别是氧化催化剂、还原催化剂和吸附剂。
下面我将从不同角度详细介绍这三个组成部分。
1. 氧化催化剂：氧化催化剂是三效催化转化器的第一部分，主要用于将一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）转化为无害的二氧化碳（CO2）和氮气（N2）。
常用的氧化催化剂材料包括铂（Pt）、钯（Pd）和铑（Rh）等贵金属。
这些催化剂通过氧化反应将CO和NOx转化为CO2和N2，从而减少有害气体的排放。
2. 还原催化剂：还原催化剂是三效催化转化器的第二部分，主要用于将氮氧化物（NOx）转化为氮气（N2）。
常用的还原催化剂材料包括铑（Rh）和铂（Pt）等贵金属。
这些催化剂通过还原反应将NOx还原为无害的氮气，从而进一步减少有害气体的排放。
3. 吸附剂：吸附剂是三效催化转化器的第三部分，主要用于捕获和转化有机化合物（HC）和二氧化氮（NO2）。
常用的吸附剂材料包括活性炭和氧化铝等。
这些吸附剂能够吸附有机化合物和NO2，并在适当的条件下将其转化为无害的物质，从而进一步减少有害气体的排放。
除了上述三个主要组成部分外，三效催化转化器还包括一些辅助部件，如陶瓷或金属基体、保护层和热稳定剂等。
陶瓷或金属基体用于支撑和固定催化剂，保护层用于保护催化剂不受颗粒物和硫化物的污染，而热稳定剂则用于提高催化剂的耐高温性能。
总结起来，三效催化转化器主要由氧化催化剂、还原催化剂和吸附剂三个主要组成部分构成，通过催化反应将有害气体转化为无害物质，从而减少汽车尾气的污染。
同时，辅助部件如基体、保护层和热稳定剂等也起到重要的作用。
这些组成部分共同发挥作用，使三效催化转化器能够有效地减少有害气体的排放，保护环境和人类健康。
中科院兰州化物所科技成果——CO常温催化氧化催化剂
中科院兰州化物所科技成果——CO常温催化氧化催化剂成果介绍
本项目组研制出用于CO常温氧化反应的高性能、高稳定性催化剂。
该催化剂能在室温下（≥15℃），空速（10000h-1）的条件下将100-10000ppm的CO完全转变为CO2，且水汽存在（湿度≤90%）的条件下，500小时内CO的净化效率大于95%。
技术指标
该纳米催化剂能在室温下（≥15℃）条件下，空速为10000h-1，将微量CO完全氧化为CO2，且催化体系在水汽存在（湿度≤90%）条件下，200hCO的净化效率大于98%，500小时内CO的净化效率大于95%。
催化剂经再生后重复使用3个周期以上。
贵金属含量≤2wt.%。
成熟程度小试
应用领域
地下停车场等半封闭环境内、矿下救生舱/避难矿室等密闭环境内、烟草降害、防毒面具、CO2激光器、燃气淋浴器等有少量CO需要消除的场合。
合作方式
技术开发、技术转让、技术服务、共建载体。
金属有机骨架材料MIL-53(Al)负载钴催化剂的CO催化氧化反应性能
金属有机骨架材料MIL-53(Al)负载钴催化剂的CO催化氧化反应性能谭海燕;吴金平【摘要】采用溶剂法合成了热稳定性高的金属有机骨架材料MIL-53(Al) (MIL:Materials of Institut Lavoisier),用此材料为载体负载钴催化剂用于CO的催化氧化反应,并与Al2O3负载的钴催化剂进行了对比.采用热重-差热扫描量热(TG-DSC)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线衍射(XRD)、N2物理吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)、氢气程序升温还原(H2-TPR)等方法对催化剂的结构性质进行了表征.TG和N2物理吸附-脱附结果表明,载体MIL-53(Al)有好的稳定性和高的比表面积;XRD以及TEM结果表明Co/MIL-53(Al)上负载的Co3O4颗粒粒径(平均约为5.03 nm)明显小于Al2O3上Co3O4颗粒粒径(平均约为7.83 nm).MIL-53(Al)的三维多孔结构中分布均匀的位点能很好地分散固定Co3O4颗粒,高度分散的Co3O4颗粒有利于CO的催化氧化反应.H2-TPR实验发现Co/MIL(Al)催化剂的还原温度低于Co/Al2O3催化剂的还原温度,低的还原温度表现为高的催化氧化活性.CO催化氧化结果表明,MIL-53(Al)负载钴催化剂的催化活性明显高于Al2O3负载钴催化剂,MIL-53(Al)负载钴催化剂在160℃时使CO氧化的转化率达到98％,到180℃时CO则完全转化,催化剂的结构在催化反应过程中保持稳定.【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2014(030)004【总页数】8页(P715-722)【关键词】金属有机骨架材料;溶剂热法;MIL-53(Al);钴催化剂;CO催化氧化【作者】谭海燕;吴金平【作者单位】中国地质大学(武汉)材料与化学学院,可持续能源实验室,武汉430074;中国地质大学(武汉)材料与化学学院,可持续能源实验室,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】O6431 引言空气污染是当今社会关注的重要议题之一，污染成份中的CO是大气中分布最广和数量最多的污染物之一，1汽车尾气排放物中含有的CO以及碳的不完全燃烧，都加大了空气中CO气体的含量，除去汽车尾气中的CO显得尤为重要.目前对CO的消除通常采用催化氧化法.2CO氧化反应因其相对简单具有代表性，在理论研究中通常被作为催化研究中的探针反应，因此CO的催化氧化反应是兼有理论研究意义和实际应用价值的化学反应.3在CO催化氧化的研究中，贵金属催化剂具有很好的活性和稳定性，4，5但是它们昂贵的价格使得越来越多的研究者开始考虑使用非贵金属催化剂，常见的非贵金属如Cu、Co、Ni等.6在钴的负载型催化剂中，一般载体的比表面积越大，孔容越大，越能将金属更好地分散，在反应中的催化效果越好.7但传统的载体材料如Al2O3、SiO2的比表面积约为200-300 m2·g-1，这些载体的比表面积有待提高.金属有机骨架材料(MOFs)是近十年来受到学术界广泛关注的一类新型纳米多孔材料，8-10它是有机配体与金属离子通过自组装过程形成的具有周期性网络结构的骨架材料.它的比表面积很大，孔径可调，被广泛用作吸附材料、11催化材料、12-14磁性材料、光学材料和电池材料等.15-17与传统的催化剂载体相比，MOFs的优点是结构可调(通过调变有机物配体来改变孔径大小和结构)，比表面积高并且具有较大的孔容.由于它的比表面积高，可以通过浸渍、共沉淀和溶胶-凝胶等方法将金属负载到MOFs的表面或孔道中.MOFs作为一类具有特殊结构的新型催化剂载体已引起了催化研究者的广泛关注，并被用于CO的催化氧化.Zou等18，19首次将MOFs作为催化材料用于CO的催化氧化反应，他们合成的多孔材料[Cu(mipt)(H2O)](H2O)2在200°C时使CO转化率达到100%.Jiang等20用稳定性高、比表面积大的ZIF-8作载体负载金纳米颗粒用于CO催化氧化，在315-340°C时使CO转化率达到100%.最近，Cu3(BTC)2(又叫HKUST)和MIL-101被用作载体，分别负载Ce(NO3)3·6H2O和铂用于CO的催化氧化，21-24CO转化率达到100%，所需温度分别约为240和300°C.显然，以MOFs为载体的催化剂催化氧化CO的研究已经取得了重要进展，但较传统载体催化剂还没有明显的优势，其一是MOFs作为载体，其热稳定还有待提高，如在上述载体中，除ZIF-8的分解温度达到500°C外，其余的MOFs载体材料的分解温度均在350°C左右;其二是以MOFs为载体制备的催化剂对CO的催化氧化温度还有待进一步降低.后者不仅是因为高的温度容易使MOFs材料分解从而破坏其结构，而且也为提高其催化剂活性所需要.因此以MOFs作载体的催化剂的研究应该从其热稳定性及催化活性同时提高来进行.注意到Serre研究组25利用Al(NO3)3·9H2O与对苯二甲酸在水热条件下合成了具有立方拓扑结构的金属有机骨架材料MIL-53(Al)，MIL-53(Al)是一种三维网络结构的骨架材料，其分子式为Al(OH)[O2C―C6H4―CO2].25这种材料的热稳定性较好，分解温度达到530°C.因而能够适用于温度较高的多相催化反应.本文以Al(NO3)3·9H2O与对苯二甲酸为原料，采用能促进对苯二甲酸溶解的溶剂热法，在溶剂N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中于220°C条件下合成了金属有机骨架材料MIL-53(Al).进而制备了MIL-53(Al)负载的钴催化剂，研究了不同钴含量的催化剂对CO的催化氧化性能，并与Al2O3负载的钴催化剂作了比较.2 实验部分2.1 实验试剂实验所需的试剂:Al(NO3)3·9H2O，对苯二甲酸，N，N-二甲基甲酰胺及Co(NO3)2·6H2O(国药集团化学试剂有限公司，分析纯);三氧化二铝(德国SASOL 公司，分析纯);其余试剂均为分析纯，本实验所用的水均为去离子水.2.2 催化剂的制备2.2.1 MIL-53(Al)载体的合成称取3.75 g(0.01 mol)的Al(NO3)3·9H2O和1.66 g(0.01 mol)的对苯二甲酸于小烧杯中，用65 mL DMF溶解，在室温下搅拌0.5 h.将混合好的溶液倒入100 mL 聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，于220°C下恒温保持96 h，最后将反应体系自然冷却至室温.将所得的混合液以8000 r·min-1的速率离心，所得固体颗粒分别用DMF(40 mL)和蒸馏水(40 mL)洗涤3次，进行真空抽滤，最后将抽滤的样品放入烘箱干燥12 h，即为MIL-53(Al)载体.2.2.2 Co/MIL-53(Al)催化剂的合成称取2.192 g Co(NO3)2·6H2O，用1 mL去离子水溶解后浸渍到4 g MIL-53(Al)载体中，样品通过减压蒸馏去除催化剂中的水分，催化剂在空气中放置12 h后置于风箱中在120°C条件下烘干12 h，最后在400°C下焙烧4 h，即得到质量分数为10%Co/MIL-53(Al)催化剂.按上述相同的方法制备20%Co/MIL-53(Al)和30%Co/MIL-53(Al)，催化剂标记为wCo/MIL-53(Al)催化剂(w指不同质量分数的金属Co).wCo/Al2O3催化剂的制备方法同上.图1为计算所得的Co3O4颗粒在MIL-53(Al)孔道中的分散示意图，由图可见在MIL-53(Al)孔道中的Co3O4颗粒与有机骨架(苯环)几乎不发生作用，发生作用的只有框架节点处的配位氧原子.可以看出Co3O4颗粒几乎是悬吊在分属于两中心Al原子的四个配位氧原子所构成的四边形平面中，因而节点原子对Co3O4颗粒的电子结构影响可以忽略，这种与节点的悬吊型相连方式相比较Co3O4颗粒部分嵌入Al2O3的负载方式，大大增加了Co3O4颗粒的表面积.2.3 载体和催化剂的表征图1 Co3O4纳米颗粒在载体MIL-53(Al)上的分散示意图Fig.1 Schematic diagrams of dispersion of Co3O4 nanoparticles on the MIL-53(Al)carrierTG-DSC测试是在德国NETZSCH STA449F3型同步热分析仪上进行，样品质量为10 mg，升温速率为10 °C·min-1，O2流量为50 mL·min-1，载体MIL-53(Al)分析前在100°C条件下干燥2 h.FTIR测试在美国NICOLET 8700智能红外光谱仪上进行(4000-400 cm-1).XRD测试在德国Bruker D8型X射线衍射仪上进行，光源为Cu靶Kα线，管电压30 kV，管电流20 mA，扫描速率10(°)·min-1，扫描范围2θ=5°-80°.N2物理吸附-脱附测试在美国MicromeriticsASAP 2020 HD88物理吸附仪上进行的，样品预先在200°C条件下真空脱气3 h，样品的比表面积采用BET法(相对压力p/p0=0.03-0.1间的8个点)计算，孔体积以吸附质相对压力为0.996时的吸附量来计算.TEM是在美国FEI Tecnai G220 S-TWIN透射电子显微镜上进行.氢气程序升温还原(H2-TPR)测试在美国ZETON ALTAMIRA 公司的AMI-200型催化剂多功能表征仪上进行，检测器为热导池检测器.首先称取约0.05 g催化剂置于U-型石英反应管中，在氩气(30 mL·min-1)气氛下以10 °C·min-1升温至150°C吹扫1 h，然后将温度降至50°C.再将气体切换为10%H2/Ar(30 mL·min-1)并吹扫至基线平稳.再以10°C·min-1的升温速率从50°C升至500°C，并在500°C下保持半小时，采用热导池检测器记录氢气信号. 2.4 催化剂的CO催化氧化反应CO的催化氧化活性评价在内径为11 mm的固定床反应器中进行，催化剂的装量为1.0 g，反应气(3%CO和空气)的气体流速为52000 mL·h-1，升温速率为2°C·m in-1，反应压力为常压，反应气和尾气的组成由在线的Agilent Micro GC 3000A气相色谱分析.CO的转化率(XCO)根据CO的消耗量来计算:XCO＝(VCOa-VCOb)/VCOa×100%，其中VCOa为反应气中CO的初始体积，VCOb为尾气中CO的最终体积.3 结果与分析3.1 载体MIL-53(Al)的TG-DSC分析载体MIL-53(Al)在30-600°C范围内的热分解行为如图2所示.MIL-53(Al)的TG 曲线分为2个阶段:第一阶段在100-500°C，此阶段的失重约为26%左右，这可能是合成样品中的水份以及残留的有机物的分解挥发所致，由于吸收与放出的热量相当，相应的DSC曲线吸放热不明显;第二阶段是500°C以后，此阶段失重约为56%，失去的质量是骨架坍塌后对苯二甲酸的燃烧分解.相应的DSC曲线在500°C 以后表现出明显的放热趋势，到550°C放热峰达到最大，说明MIL-53(Al)中对苯二甲酸开始分解燃烧并放出热量.载体MIL-53(Al)的TGDSC曲线表明载体在500°C以前的稳定性很好，能够负载金属用于CO的催化氧化反应.图2 载体MIL-53(Al)的热重-差热扫描量热(TG-DSC)曲线Fig.2 Thermogravimetric-differential scanning calorimeter(TG-DSC)curves of support MIL-53(Al)3.2 载体MIL-53(Al)的FT-IR分析图3 是载体MIL-53(Al)焙烧前后的红外光谱图，载体的焙烧温度为450°C，焙烧前后样品的主要特征峰基本保持一致.样品在1690 cm-1附近出现强吸收峰，应归属为―C＝O特征振动峰;在1596和1510 cm-1附近的强吸收峰应归属为―(O―C―O)―的反对称伸缩振动吸收峰νasym(CO2-);而在1510和1416 cm-1的强吸收峰应归属为―(O―C―O)―的对称伸缩振动吸收峰νsym(CO2-);在3424 cm-1附近的吸收峰可归属为―OH的伸缩振动吸收峰，这与文献26报道的一致.焙烧前后的红外光谱图基本一致，表明载体MIL-53(Al)在450°C焙烧后结构仍然保持不变，因此Co/MIL-53(Al)系列催化剂在400°C的温度下焙烧不会破坏MIL-53(Al)的结构.图3 载体MIL-53(Al)焙烧前(a)后(b)的傅里叶变换红外(FTIR)光谱图Fig.3 Fourier-transform infrared(FTIR)spectra of MIL-53(Al)before(a)andafter(b)calcination3.3 载体与催化剂的XRD分析图4 为载体MIL-53(Al)和Al2O3分别负载不同钴负载量的催化剂的XRD图.由文献25可知，MIL-53(Al)的特征衍射峰为12.3°、16.4°、21.9°和45.9°.从图中可以看出，用对苯二甲酸和Al(NO3)3·9H2O溶于DMF水热合成的MIL-53(Al)的特征衍射峰的位置和相对强度均与文献25报道的一致.负载钴后的MIL-53(Al)与未负载的MIL-53(Al)相比，其衍射锋强度降低，但在2θ=16.4°，21.9°，45.9°处的特征峰没变，说明MIL-53(Al)负载Co后的基本骨架结构没变.Al2O3的特征衍射峰位于2θ=37.7°，46.4°，67.3°处，与文献27中χ-Al2O3的特征衍射峰位置一致.在2θ=31.2°，36.8°，45.1°，65.4°处出现Co3O4晶体的衍射峰，表明Co3O4颗粒已经负载到载体上.3.4 载体和催化剂的N2物理吸附-脱附分析载体和催化剂的N2物理吸附-脱附等温线如图5所示，在高压部分(p/p0>0.85)，曲线(a)氮气吸附量陡增，表明MIL-53(Al)样品中存在一定的中孔结构，样品的中孔孔径较大，这些较大中孔来自于纳米颗粒堆积而成的间隙孔.在高压部分(p/p0>0.85)，曲线(e)氮气吸附量也略有增加，表明Al2O3样品中也存在一定的中孔结构，相比于MIL-53(Al)样品中的中孔，Al2O3样品中的中孔孔径略小一些.采用BET方法计算得到载体MIL-53(Al)的比表面积远高于Al2O3的比表面积.两种载体负载钴后，相应的比表面积均减小，结果见表1.图4 载体和催化剂的XRD图Fig.4 XRD patterns of support andcatalysts(a)MIL-53(Al);(b)10%Co/MIL-53(Al);(c)20%Co/MIL-53(Al);(d)30%Co/MIL-53(Al);(e)Al2O3;(f)10%Co/Al2O3;(g)20%Co/Al2O3;(h)30%Co/Al2O3图5 载体MIL-53(Al)，Al2O3及其负载的钴催化剂的N2物理吸附-脱附等温线Fig.5 N2adsorption-desorption isotherms of the supports MIL-53(Al)，Al2O3，and the corresponding catalysts(a)MIL-53(Al);(b)10%Co/MIL-53(Al);(c)20%Co/MIL-53(Al);(d)30%Co/MIL-53(Al);(e)Al2O3;(f)10%Co/Al2O3;(g)20%Co/Al2O3;(h)30%Co/Al2O3催化剂的N2物理吸附-脱附数据见表1.由表可见，载体MIL-53(Al)的比表面积为927.4 m2·g-1，孔容为1.43 cm3·g-1;而载体Al2O3的比表面积为190.4 m2·g-1，孔容为0.53 cm3·g-1.显然载体 MIL-53(Al)比载体Al2O3的比表面积高出许多，比表面积的增加有利于更好地分散催化剂.由XRD计算结果可知，载体MIL-53(Al)上Co3O4纳米颗粒的粒径更小一些.在负载型催化剂上，金属颗粒的分散度和颗粒的大小对CO吸附以及活化起到了关键作用，随着金属颗粒的减小和分散度的提高，其催化活性也将提高.3由表1可知MIL-53(Al)和Al2O3负载钴后，其比表面积和孔容均变小，且随着负载量的增多，比表面积逐渐减小，说明Co3O4纳米颗粒分别进入了载体的孔道中(如图1所示).3.5 载体和催化剂的TEM分析图6是载体MIL-53(Al)和Al2O3的TEM照片，从图6(a)可以看出，载体MIL-53(Al)在450°C焙烧后，样品大部分以长条形为主，长度约为100 nm左右，颗粒之间均匀分散.从图6(b)可以看出，载体Al2O3在450°C焙烧后，样品粒径大小不一，类似针状颗粒并形成聚集体，从形貌上分析，载体MIL-53(Al)的形状更均匀，颗粒更小且颗粒之间分散更为均匀.表1 催化剂的N2吸附-脱附数据Table1 N2adsorption-desorption data of catalystsatotal pore volume;bBET surface area;caverage crystalline size of Co3O4calculated from the XRDDCo3O4 c/nm 4.2 4.8 6.1 7.8 7.8 7.9 Sample MIL-53(Al)10%Co/MIL-53(Al)20%Co/MIL-53(Al)30%Co/MIL-53(Al)Al2O3 10%Co/Al2O3 20%Co/Al2O3 30%Co/Al2O3 Vta/(cm3·g-1)1.43 0.84 0.660.52 0.53 0.41 0.32 0.19 SBETb/(m2·g-1)927.4 288.2 191.4 144.3 190.4 156.5 121.6 84.3图6 载体MIL-53(Al)(a)和Al2O3(b)的透射电镜(TEM)照片Fig.6 Transmission electron microscopy(TEM)images of supports MIL-53(Al)(a)andAl2O3(b)图7(a，b，c)是催化剂(10%，20%，30%)Co/MIL-53(Al)的TEM照片，图7(d，e，f)是催化剂(10%，20%，30%)Co/Al2O3的TEM照片.从图7(a，b，c)可知Co3O4颗粒在MIL-53(Al)的表面上分散的颗粒相对较小.从图7(d，e，f)可知在载体Al2O3上的Co3O4颗粒是一种没有规则形状的钴物种团聚体.与Co3O4颗粒部分嵌入载体Al2O3的负载方式相比，MIL-53(Al)载体上的Co3O4颗粒是与分属于两中心Al原子的四个配位节点的氧原子以悬吊性方式相连(见图1)，这种悬吊性相连方式使Co3O4颗粒的分散性更好.又由于框架配合物中Co3O4颗粒的沉积位点空间分布均匀，这有利于Co3O4在三维框架内“均匀”成核、长大，从而获得分散较均匀的更小颗粒.因此载体MIL-53(Al)上负载的Co3O4颗粒更细小，分散性更好.3.6 催化剂的H2-TPR分析图8是不同催化剂的H2-TPR谱图.其中图8(a，b，c)分别是(30%，20%，10%)Co/MIL-53(Al)催化剂的H2-TPR图，图8(d，e，f)分别是(30%，20%，10%)Co/Al2O3催化剂的H2-TPR图.对于MIL-53(Al)负载的钴基催化剂，(10%，20%，30%)Co/MIL-53(Al)第一步还原的温度分别为285、291和305°C，对应的是Co3O4到CoO的还原过程;第二步还原温度分别为329、348和374 °C，对应的是CoO到Co0的还原过程.对于Al2O3负载的钴基催化剂，(10%，20%，30%)Co/Al2O3第一步还原温度在402、403和410 °C，对应的是Co3O4到CoO的还原过程;第二步还原温度在500°C以上，对应的是CoO到Co0的还原过程.由图可知，两种催化剂随着钴含量从10%到30%的增加，每一步的还原温度都略有增加，这是高的钴负载量导致体相四氧化三钴量增加，体相氧化物的还原温度比分散态的还原温度高.另外，从图中可以看出Co/MIL-53(Al)催化剂两步还原的温度均低于Co/Al2O3催化剂的还原温度，H2-TPR的还原温度的高低可以表征催化剂中氧的活性大小，28，29一般H2-TPR的还原温度越低，越容易还原，则对CO的氧化活性越好.结合Co3O4颗粒在MIL-53(Al)载体上的分散示意图(如图1所示)分析可知，相比于Al2O3颗粒，MIL-53(Al)中由于苯环的存在，MIL-53(Al)中吸附Co3O4的氧参与了苯环中的共轭，消弱了金属与载体之间的作用，这种作用有利于钴氧化物的还原，使得Co/MIL-53(Al)催化剂的还原温度降低，从而有利于催化反应.图7 不同催化剂的TEM照片Fig.7 TEM images of differentcatalysts(a)10%Co/MIL-53(Al);(b)20%Co/MIL-53(Al);(c)30%Co/MIL-53(Al);(d)10%Co/Al2O3;(e)20%Co/Al2O3;(f)30%Co/Al2O3图8 不同催化剂的氢气程序升温还原(H2-TPR)谱图Fig.8 Hydrogen temperature-programmed reduction(H2-TPR)profiles of different catalysts(a)30%Co/MIL-53(Al);(b)20%Co/MIL-53(Al);(c)10%Co/MIL-53(Al);(d)30%Co/Al2O3;(e)20%Co/Al2O3;(f)10%Co/Al2O33.7 催化剂的CO氧化性能MIL-53(Al)负载不同含量的Co3O4纳米颗粒用于CO的催化氧化反应，其转化率随反应温度变化曲线如图9(a，b，c)所示.从图中可以看出，随着负载量的增大，其转化率达到100%所需的温度先降低后增加.10%Co/MIl-53(Al)使CO转化率达到99%时所需温度为240°C;20%Co/MIl-53(Al)与30%Co/MIl-53(Al)使CO转化率达到100%时所需温度分别为180与200°C，说明负载量超过一定程度时，过多极细小的Co3O4颗粒分散在载体MIl-53(Al)的孔道中使Co3O4的分散度有所下降.因此，在此实验中MIl-53(Al)对钴的最佳负载量大约为20%.在相同的条件下，Al2O3负载钴催化剂用于CO的催化氧化时，其转化率随反应温度变化曲线如图9(d，e，f)所示.从图中可以看出，10%Co/Al2O3使CO的转化率达到100%时所需的温度为315°C，20%Co/Al2O3和30%Co/Al2O3使CO的转化率达到100%时所需的温度分别为300和255°C.在相同条件下，MIL-53(Al)作为载体使CO转化率达到100%所需的温度均低于Al2O3负载钴催化剂.同时，在CO催化氧化反应中，MIL-53(Al)负载钴催化剂优于目前金属有机骨架材料ZIF-8作为载体负载的贵金属铂催化剂的催化性能.20从上述比较中可以看出，不同载体MIL-53(Al)和Al2O3负载的钴催化剂均采用同样负载方式负载等量的活性组分Co3O4颗粒却表现出不同的催化氧化活性，结合比表面积数据分析可知，CO的催化活性与载体的比表面积大小有关，比表面积越大，越有利于活性组分的分散.同时结合Co3O4颗粒在MIL-53(Al)载体上的分散示意图(见图1)分析可知，在载体MIL-53(Al)中Co3O4颗粒与节点氧原子的相连方式使MIL-53(Al)吸附Co3O4的氧位点增多，增加了其吸附位，从而增加了供氧数目，供氧数目越多催化剂的供氧能力越强，则对CO的氧化活性越好.又由于CO的催化活性与Co3O4颗粒的粒径大小有关，已有文献30，31报道催化剂颗粒的粒径越小，催化活性越好.结合实验中的TEM结果和XRD数据可知，载体MIL-53(Al)负载的Co3O4颗粒的粒径比载体Al2O3负载的Co3O4颗粒的粒径小，因此MIL-53(Al)负载钴催化剂的活性更好.图9 不同催化剂的CO催化氧化活性对比图Fig.9 Catalytic performances ofdifferent catalysts for CO oxidation(a)10%Co/MIL-53(Al);(b)20%Co/MIL-53(Al);(c)30%Co/MIL-53(Al);(d)10%Co/Al2O3;(e)20%Co/Al2O3;(f)30%Co/Al2O34 结论采用溶剂法合成了热稳定性高的金属有机骨架材料MIL-53(Al)，用此材料负载钴催化剂用于CO的催化氧化反应，并与Al2O3负载的钴催化剂进行了对比.采用热重分析、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、N2物理吸附-脱附、透射电镜、氢气程序升温还原等方法对催化剂的结构性质进行了表征.结果表明，以热稳定性高，比表面积大的MIL-53(Al)为载体负载的钴催化剂用于CO的催化氧化反应，其催化活性不仅明显高于Al2O3负载的钴催化剂，而且相较现有文献报道的以MOFs 为载体制备的CO的催化剂，其热稳定性及催化活性均有明显提高.致谢: 本文实验得到了中南民族大学催化材料科学湖北省暨国家民委-教育部共建重点实验室的支持!感谢重点实验室的老师和同学对做CO催化反应给予的帮助!感谢中国地质大学可持续能源实验室的韩波老师和冀转同学的帮助!References(1) Gong，Y.;Chen，H.R.;Cui，X.Z.;Jiang，W.;Shi，J.L.J.Inorg.Mater.2013，28，992.[龚云，陈航榕，崔香枝，江莞，施剑林.无机材料学报，2013，28，992.]doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12711(2) Prasad，R.;Singh，P.Catal.Rev.2012，54，224.doi:10.1080/01614940.2012.648494(3) Zhan，J.;Chen，J.;Huang，X.S.;Li，G.S.Prog.Chem.2012，24，1245.[张俊，陈娟，黄新松，李广社.化学进展，2012，24，1245.](4) Liu，Y.L.;You，C.Y.;Li，Y.;He，T.;Zhang，X.Q.;Suo，Z.H.Acta 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co氧化反应中的氧空位作用
co氧化反应中的氧空位作用在化学反应中，氧气是一种常见的氧化剂，它可以与其他物质发生氧化反应。
在CO（一氧化碳）氧化反应中，氧空位起着重要的作用。
氧空位是指在晶格中存在的氧原子缺陷。
在CO氧化反应中，氧空位是促使反应进行的关键因素。
当CO分子与氧空位相遇时，氧空位上的氧原子会与CO发生反应，生成CO2（二氧化碳）。
氧空位的形成与热力学和动力学有关。
在高温下，晶格中的氧原子可能会因为热振动而离开原位，形成氧空位。
这些氧空位可以在晶格中游离，等待与其他物质发生反应。
当CO分子碰到氧空位时，氧原子会从氧空位上跳下来，与CO发生反应。
CO氧化反应中的氧空位起到了催化剂的作用。
催化剂能够降低反应的活化能，使反应更容易发生。
氧空位作为催化剂能够提供反应所需要的活性位点。
当CO分子与氧空位相遇时，氧原子从氧空位上解离，与CO形成吸附物种，然后发生反应，生成CO2。
氧空位的数量和活性对CO氧化反应的速率和选择性有重要影响。
氧空位的数量越多，反应速率越快。
因为氧空位能够提供更多的活性位点，增加CO分子与氧原子相遇的机会。
而氧空位的活性则决定了CO氧化反应的选择性。
活性较高的氧空位能够更容易与CO发生反应，而不会与其他物质发生竞争性反应。
氧空位的分布对CO氧化反应也有影响。
当氧空位分布均匀时，反应会更加均匀地进行。
而当氧空位聚集在某些区域时，反应会在这些区域更加剧烈地进行，形成局部的高反应速率区域。
在工业应用中，CO氧化反应广泛应用于CO排放的净化过程。
通过合理设计催化剂，调控氧空位的数量和活性，可以实现高效率的CO氧化反应。
此外，研究氧空位的形成和演化机制，对于改进CO 氧化反应的催化剂设计和工艺优化也具有重要意义。
CO氧化反应中的氧空位起着重要的作用。
氧空位作为催化剂，能够提供反应所需要的活性位点，降低反应的活化能，促进反应的进行。
氧空位的数量和活性对反应速率和选择性有重要影响。
在工业应用中，合理设计催化剂和调控氧空位的分布，可以实现高效率的CO氧化反应。
co氧化催化剂
co氧化催化剂一氧化碳催化剂，CO催化剂是什么，它的特性是什么一氧化碳C0催化剂属于钯金系列催化剂，钯金的含量在2%以上。
该催化剂可在常温常压下催化CO气体，使CO与空气中的O2结合生成CO2。
它最大的优势在于性能稳定，在水汽较大的环境下（RH>85%）仍可以稳定催化，且对低浓度CO气体具有良好的催化效果。
相比传统的厌水型CO催化剂，该贵金属催化剂具有明显的性能优势和使用优势。
一氧化碳催化剂的化学性质一氧化碳催化剂密度为0.5g/ml，颗粒状结构，粒径为2~4mm，具有良好的透气性。
使用时，需强制空气穿过催化剂层。
密闭环境中，需保证4~6遍的换气次数，可将CO浓度控制在24ppm以下。
根据经验值，在8m3以下有效空间内，使用4kg的CO催化剂；在8~12 的有效空间内，使用5kg的CO催化剂；在12~16 m3的有效空间内，使用6kg的CO催化剂。
在大于16 m3的空间内，需根据情况增加催化剂数量及空气净化机数量。
一氧化碳催化剂的参数外观：黑色球形吸附深度：≤0.5ppm堆密度：50g/ml颗粒度：φ1.5×1~5mm压碎强度：>70N吸附容量：≥50ml/g操作条件：床层温度：18－50摄氏度空速比：≤5000 h-1操作压力：0.4~2.5Mpa气氧含量：≤0.5ppm一氧化碳催化剂可以在无氧环境中脱除气体中微量一氧化碳杂质，饱和后看了通过氧气进行再造。
一氧化碳催化剂具有良好的催化吸附性能，可在常温常压下催化一氧化碳使之转化成二氧化碳，该催化剂对水、汽不敏感，具有良好的抗湿性能，对低浓度一氧化碳具有非常好的催化效果。
一氧化碳催化剂应用也非常广泛，可快速脱除一氧化碳。
它能在20分钟内将400ppm浓度的一氧化碳降至20ppm以下，并可持续维持在120小时内的浓度低于20ppm。
一氧化碳吸附剂还具有双重功能，在有氧环境中具有催化作用，在无氧环境中亦可脱除气体中微量一氧化碳杂质，具有较高的净化深度。
co 氧化综述
co 氧化综述CO（一氧化碳）是一种无色、无味的气体，它在环境中广泛存在。
由于其具有高度的毒性和对人类健康的危害，CO的氧化成为环境保护和空气质量改善的重要课题。
以下是关于CO氧化的综述：CO氧化反应机理CO氧化反应涉及将CO转化为CO2的过程。
一般来说，CO氧化反应可分为两个主要步骤：吸附和氧化。
1. 吸附：CO分子首先通过物理或化学吸附与催化剂表面发生作用，形成CO吸附物种。
2. 氧化：经过吸附后的CO与催化剂表面上的氧物种发生反应，生成CO2。
催化剂催化剂在CO氧化反应中起着至关重要的作用。
常用的催化剂包括铜（Cu）、铁（Fe）、钴（Co）等。
此外，金属氧化物如二氧化锰（MnO2）、二氧化钛（TiO2）等也被广泛研究和应用于CO氧化反应中。
影响CO氧化反应的因素CO氧化反应的速率和效果受多种因素影响，包括温度、压力、催化剂类型和表面形貌等。
较高的温度和压力通常有利于提高反应速率。
此外，催化剂的选择和优化也是影响CO氧化反应的重要因素。
应用领域CO氧化反应在许多领域具有重要应用价值。
以下是一些主要应用领域：1. 环境保护：通过CO氧化反应可以将CO转化为无毒的CO2，有助于改善空气质量和减少环境污染。
2. 汽车尾气处理：CO是内燃机尾气中的主要成分之一，通过CO氧化反应可以将CO转化为CO2，减少对大气环境的负面影响。
3. 工业生产：CO氧化反应可用于合成气体生产、甲醇制备和电化学反应等工业过程中。
总结起来，CO氧化是一项重要的反应，涉及CO转化为CO2的过程。
催化剂的选择和反应条件的优化对反应速率和效果至关重要。
该反应在环境保护、汽车尾气处理和工业生产等领域具有广泛的应用前景。