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·676· 精细化工 FINE CHEMICALS
提高为 93.5%和 96.2%，进一步增加水气量，相对
湿度提高达到 80%时，甲醛的转化率出现轻微下降
（87.3%）。结果说明，室温下一定量水气有益于甲
醛氧化。结合相关文献可知 [33-35] ，反应气中引入的
水分子与 FeO x 相结合后很容易转换为—OH，这些
位于 Pt 纳米粒子和 FeO x 物种界面处的—OH（类似
3+
于 Fe —OH—Pt）可以作为甲醛氧化的活性位，因
此，提高了 Pt/FeO x -100 催化剂甲醛低温催化氧化的
性能。
2.2.3 Pt/FeO x -100 催化剂的重复使用性
Pt/FeO x -100 催化剂稳定性测试（催化剂未经任
何处理，连续使用）结果如表 2 所示。反应条件为：
HCHO 的体积分数为 0.00125%，O 2 体积分数为
20%，N 2 平衡，RH=55%，空速为 60000 cm/(g·h)，
催化剂用量 0.1 g，反应时间 3 h/天。如表 2 所示，
Pt/FeO x -100 催化剂连续使用 7 次，均表现出较高的
甲醛转化率，说明催化剂的稳定性较好。
表 2 Pt/FeO x -100 催化剂的重复使用性
Table 2 Reusability of Pt/FeO x -100 catalyst
反应天数
1 2 3 4 5 6
甲醛转
化率/% 96.2 95.9 96.0 95.7 95.5
结合上述表征和测试结果可知，热处理温度影
响 FeO x 载体的比表面积、氧化还原性质和 Pt/FeO x -T
表面羟基的数量，以及 Pt 物种和 FeO x 载体之间的
相互作用，进而影响着 Pt/FeO x -T 催化剂的催化活
性。载体 FeO x -100 适合制备较高性能的甲醛氧化催
化剂，其具有较大的比表面积和孔体积，有利于甲
醛气体的吸附和扩散，促进反应的进行；Pt 物种在
FeO x -100 载体的表面上均匀分散，二者之间存在着
较合适的相互作用，使其具有较好的低温氧化还原
性能；并在 Pt-FeO x 界面处形成一些类似 Pt-O(OH)-
Fe 活性位，从而使其能够在较低的反应温度下表现
出较强的活化分子氧的能力，有效促进了其催化氧
化性能。
3 结论
采用不同温度热处理的 FeO x 载体制备负载型
Pt/FeO x -T 催化剂用于甲醛室温催化氧化反应。结果
表明，随着热处理温度的升高，FeO x 载体发生相变，
比表面积下降，载体表面羟基数量减少，还原性降
低。其中，100 ℃焙烧的 FeO x 载体制备的 Pt/FeO x -100
催化剂表现出最高的甲醛低温氧化活性，在 25 ℃，
RH=55%的条件下，可以将 96.2%的甲醛转化为 CO 2
第 36 卷
和 H 2 O，经 7 天 21 h 间断反应测试，甲醛的转化率
始终保持在 95%以上，具有良好的催化活性和稳定
性。本文中 Pt/FeO x -T 催化剂中 Pt 的负载量较高，
贵金属 Pt 资源匮乏，价格昂贵，因此，制备出 Pt
负载量较低的、更高效的催化剂是今后研究的重点。
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