Page 122 - 《精细化工》2020年第3期

第 37 卷第 3 期 精 细 化 工 Vol.37, No.3
202 0 年 3 月 FINE CHEMICALS Mar. 2020

催化与分离提纯技术
逆 уCeO /Cu Co O 催化剂的制备
δ
2
χ
1–χ
及其 CO 催化氧化性能

1
1
谷荣彩 1,2,3,4 ，叶丽萍 2,3,4* ，杨丙星 2,3,4 ，黄金花 2,3,4 ，张建勇 ，邓 维
（1. 上海应用技术大学 化学与环境工程学院，上海 201418；2. 聚烯烃催化技术与高性能材料国家重点
实验室，上海 200062；3. 上海化工研究院有限公司，上海 200062；4. 上海聚烯烃催化技术重点实验
室，上海 200062）

摘要：以 Cu(NO 3 ) 2 ·3H 2 O、Co(NO 3 ) 2 ·6H 2 O、Ce(NO 3 ) 3 ·6H 2 O 和(NH 4 ) 2 CO 3 为原料，采用共沉淀法-浸渍法结合的
制备方式，制得逆负载型 уCeO 2 /Cu χ Co 1–χ O δ 催化剂(у=0、5%、15%、25%；χ=0 ~ 1.0；δ=1.0~1.4)。通过 XRD、
BET、H 2 -TPR、XPS 考察了 CuO 和 Co 3 O 4 质量比〔m(CuO)∶m(Co 3 O 4 )〕、表面 CeO 2 负载量（у）（以 Cu χ Co 1–χ O δ
质量为基准，下同）对逆负载 уCeO 2 /Cu χ Co 1–χ O δ 催化剂催化氧化 CO 性能的影响。结果表明，15% CeO 2 /Cu 0.2 Co 0.8 O δ
〔m(CuO)∶m(Co 3 O 4 )=0.2∶0.8〕催化剂催化性能最佳。常压下，当反应温度为 75 ℃时，CO 转化率可达 100%。
由于 15% CeO 2 /Cu 0.2 Co 0.8 O δ 比表面积较大，两相界面较多，进而使得 CeO 2 与 Cu—O—Co 固溶体相互作用较强，
3+
+
表面存在较多的氧空穴、Cu 和 Co ，催化剂还原温度较低，催化活性较好。
3+
+
关键词：CO բ߄သ߄ĠCeO 2 ĠCu χ Co 1–χ O δ Ġཌྷ޺ቔႨĠCu ބ Co Ġբ߄࠯ඌ
中图分类号：TQ032.41 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 03-0540-07

Preparation of inverse уCeO 2/Cu χCo 1–χO δ catalysts and
their catalytic activities for CO oxidation

GU Rongcai 1,2,3,4 , YE Liping 2,3,4* , YANG Bingxing 2,3,4 , HUANG Jinhua 2,3,4 ,
1
1
ZHANG Jianyong , DENG Wei
（1. School of Chemical and Environmental Engineering, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China;
2. State Key Laboratory of Polyolefins and Catalysts, Shanghai 200062, China; 3. Shanghai Research Institute of
Chemical Industry Co., Ltd., Shanghai 200062, China; 4. Shanghai Key Laboratory of Catalyst Technology for
Polyolefins, Shanghai 200062, China）

Abstract: A series of inverse уCeO 2/Cu χCo 1–χO δ catalysts (у=0, 5%, 15%, 25%; χ=0~1.0; δ=1.0~1.4) were
prepared by combinations of co-precipitation method and impregnation method using Cu(NO 3) 2·3H 2O,
Co(NO 3) 2·6H 2O, Ce(NO 3) 3·6H 2O and (NH 4) 2CO 3 as raw materials. The influences of the mass ratio of CuO
to Co 3O 4 and CeO 2 loading (y) (based on the mass of Cu χCo 1–χO δ) on the catalytic performances of
уCeO 2/Cu χCo 1–χO δ catalysts for CO oxidation were investigated by XRD, BET, H 2-TPR and XPS techniques.
The results revealed that 15% CeO 2/Cu 0.2Co 0.8O δ〔m(CuO)∶m(Co 3O 4)=0.2∶0.8〕 catalyst exhibited the
best catalytic performance due to its large specific surface area and two-phase interface. Larger interfaces
+
led to the strong interaction between CeO 2 and Cu 0.2Co 0.8O δ. As a result, there were more oxygen holes, Cu
3+
and Co on the surface, which decreased the reduction temperature of 15%CeO 2/Cu 0.2Co 0.8O δ. So, 15%
CeO 2/Cu 0.2Co 0.8O δ catalyst exhibited a higher catalytic activity in the CO oxidation with 100% CO
conversion at temperature of 75 ℃ and a constant pressure.
+
3+
Key words: CO catalytic oxidation; CeO 2; Cu χCo 1–χO δ; interaction; Cu and Co ; catalysis technology

收稿日期：2019-06-11; 定用日期：2019-09-07; DOI: 10.13550/j.jxhg.20190526
基金项目：2018 上海市人才发展资金资助项目（2018019）
作者简介：谷荣彩（1993—），女，硕士生。联系人：叶丽萍（1981—），女，高级工程师，E-mail：ylp_by@126.com。