水熱法制備特定形貌單晶La_(2-x)Sr_xCuO_4及甲烷催化氧化性能

【摘要】：以紡錘體狀單晶氧化銅、片狀單晶氧化鑭和硝酸鹽為金屬源,通過水熱法并灼燒所得產(chǎn)物,制備了具有紡錘體狀、棒狀和短鏈狀類鈣鈦礦型氧化物L(fēng)a2-xSrxCuO4(x=0,1)單晶納微米粒子.采用X射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡、X射線光電子能譜、氫氣程序升溫還原、氧氣程序升溫脫附以及N2吸附等技術(shù)對(duì)所得催化劑的物化性質(zhì)進(jìn)行了表征,考察了這些樣品催化甲烷氧化反應(yīng)的性能.結(jié)果表明,將Sr部分引入La2CuO4的晶格中可增加催化劑表面吸附氧量、Cu3+含量和還原能力.在空速為50 000 ml/(g-h)和CH4/O2摩爾比為1/10的條件下,以硝酸鹽為金屬源制得的LaSrCuO4表現(xiàn)出最高的催化活性,在675 oC時(shí)甲烷反應(yīng)速率高達(dá)40.9 mmol/(g-h).這一優(yōu)良的催化性能與其表面較高的氧空位濃度、獨(dú)特的單晶結(jié)構(gòu)和特定的表面形貌有關(guān). 【作者單位】： 北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院化學(xué)化工系催化化學(xué)與納米科學(xué)研究室;
【關(guān)鍵詞】： 類鈣鈦礦氧化物 鍶取代銅酸鑭 水熱合成法 特定表面形貌 甲烷氧化
【基金】：北京市教委科技發(fā)展計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目暨北京市自然科學(xué)基金(B類)重點(diǎn)項(xiàng)目(KZ200610005004)
【分類號(hào)】：O643.36
【正文快照】： 天然氣因其含碳量低,燃燒時(shí)產(chǎn)生的溫室氣體CO2量少,成為一種較為理想的燃料.但天然氣高溫燃燒產(chǎn)生大量的NOx,排入大氣則會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境.借助于催化劑的作用,天然氣可在較低溫度下燃燒,從而避免因高溫而使空氣中的N2氧化成NOx,實(shí)現(xiàn)天然氣高效燃燒、低排放過程.因此,催化氧化是

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