Page 124 - 《精细化工》2020年第3期

·542· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

–1
（体积分数），体积空速 2000 h ，反应温度 50~ ρ (CO) ρ  (CO)
C /%  0 1  100 （1）
120 ℃。采用 GC2060 气相色谱在线分析气相反应产 CO ρ 0 (CO)
物，TDX 和 5A 双填充柱，TCD 检测器。CO 转化 式中：ρ 0 (CO)—反应器进口处 CO 质量浓度，g/L；
率（C CO ）按照式（1）计算。 ρ 1 (CO)—反应器出口处 CO 质量浓度，g/L。

表 1 уCeO 2 /Cu χ Co 1–χ O δ 催化剂组分
Table 1 Component contents of уCeO 2 /Cu χ Co 1–χ O δ catalysts
样品 m(CuO)∶ m〔Ce(NO 3) 3· m〔Cu(NO 3) 3· m〔Co(NO 3) 3· m〔(NH 4) 2· 〔n Cu/
③
①
у /% χ
②
编号 m(Co 3O 4) 6H 2O〕 /g 3H 2O〕/g 6H 2O〕/g CO 3〕/g (n Cu+n Co) 〕/%
A 15 1.0∶0 3.78 60.75 0 24.14 100 1.0
B 15 0.8∶0.2 3.78 48.60 14.50 24.09 80.1 0.8
C 15 0.6∶0.4 3.78 36.45 29.01 24.05 60.2 0.6
D 15 0.4∶0.6 3.78 24.30 43.51 24.01 40.2 0.4
E 15 0.2∶0.8 3.78 12.15 58.01 23.96 20.1 0.2
F 15 0∶1.0 3.78 0 72.52 23.92 0 0
G 0 0.2∶0.8 0 12.15 58.01 23.96 20.1 0.2
H 5 0.2∶0.8 1.26 12.15 58.01 23.96 20.1 0.2
J 25 0.2∶0.8 6.31 12.15 58.01 23.96 20.1 0.2
N 35 0.2∶0.8 8.83 12.15 58.01 23.96 20.1 0.2
①у 为 CeO 2 负载量；②m〔Ce(NO 3) 2·6H 2O〕：以 10 g Cu χCo 1–χO δ 载体为基准；③χ 为 Cu 含量。

2 结果与讨论 由图 1 可知，随着载体中 Co 含量的增加，CeO 2
特征衍射峰强度逐渐变弱，表明 CeO 2 分散度越来越
2.1 载体中 m(CuO)∶m(Co 3O 4)对催化剂性能的影响 高。15% CeO 2 /Cu 0.2 Co 0.8 O δ 催化剂上 CeO 2 特征衍射
2.1.1 XRD 测试 峰宽泛弥散度最高，未检测到清晰的衍射峰，表明
15% CeO 2 /Cu 0.2 Co 0.8 O δ 催化剂具有最小的 CeO 2 晶粒
不同 m(CuO)∶m(Co 3O 4)的 15% CeO 2/Cu χCo 1–χO δ
催化剂 XRD 谱图如图 1 所示。 尺寸，分散度最高 [29] 。

15% CeO 2 /Co 3 O 4 催化剂谱图上，2θ=36.9°处
(311)晶面的衍射峰，在 15% CeO 2 /Cu 0.6 Co 0.4 O δ 和
15% CeO 2 /Cu 0.2 Co 0.8 O δ 中偏移至 2θ=36.7°左右，说
明 15% CeO 2 /Cu 0.6 Co 0.4 O δ 和 15% CeO 2 /Cu 0.2 Co 0.8 O δ
2+
2+
3+
2+
催化剂中 Cu 置换出 Co —O—Co 中的 Co ，形
3+
2+
成了具有 Co —O—Cu 结构的铜钴固溶体。铜钴
固溶体仍以金属氧化物的形式存在，利于催化剂表
面氧空穴的生成，提高催化活性 [28,30-31] 。
由 Scherrer 公式计算的催化剂晶粒尺寸如表 2

所示。
图 1 15% CeO 2 /Cu χ Co 1–χ O δ 催化剂的 XRD 谱图
Fig. 1 XRD patterns of 15% CeO 2 /Cu χ Co 1–χ O δ catalysts 表 2 15% CeO 2 /Cu χ Co 1–χ O δ 催化剂的平均晶粒尺寸
Table 2 Average particle size of 15% CeO 2 /Cu χ Co 1–χ O δ
如图 1 所示，2θ=32.4°、35.5°、38.7°、48.7°、 catalysts
53.3°、58.2°、61.5°、66.2°、68.0°处的衍射峰归属 催化剂编号 m(CuO)∶ 晶粒尺寸/nm
m(Co 3O 4) D CeO 2 D CuO ③
①
②
于 CuO 物相（PDF 41-0254）；2θ=35.5°、38.7°、48.7° D Co 3 O 4
A 1.0∶0 10.5 32.4 –
处的衍射峰分别对应 CuO 的(–111)、(111)、(–202)
B 0.8∶0.2 10.7 21.7 18.4
晶面。2θ=28.6°、33.1°、47.5°，56.3°处的衍射峰归 C 0.6∶0.4 9.2 19.4 20.2
属于 CeO 2 物相（PDF 65-2975）；2θ=28.6°处的衍射 D 0.4∶0.6 8.4 17.6 16.6
峰对应 CeO 2 的(111)晶面。2θ=31.3°、36.9°、44.8°、 E 0.2∶0.8 – – 15.8
59.4°、65.3°处的衍射峰归属于 Co 3 O 4 物相（PDF F 0∶1.0 14.8 – 22.1
①根据 CeO 2 的（111）晶面衍射峰由 Scherrer 方程计算；
74-1657）；2θ=36.9°处的衍射峰对应 Co 3 O 4 的(311)
②根据 CuO 的（111）晶面衍射峰由 Scherrer 方程计算；③根据
晶面。 Co 3O 4 的（311）晶面衍射峰由 Scherrer 方程计算。