Citation: Zhiwei Wang, Yuxi Liu, Tao Yang, Jiguang Deng, Shaohua Xie, Hongxing Dai. Catalytic performance of cobalt oxide-supported gold-palladium nanocatalysts for the removal of toluene and o-xylene[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2017, 38(2): 207-216. doi: 10.1016/S1872-2067(16)62569-X
四氧化三钴负载金钯纳米催化剂催化消除甲苯和邻二甲苯
本文采用熔融盐法和聚乙烯醇保护的硼氢化钠还原法制备了八面体状Co3O4负载的AuPd(x(AuPdy)/Co3O4;AuPd负载量x=(0.18,0.47,0.97)wt%;Pd/Au摩尔比y=1.85,1.93,1.92)合金纳米催化剂.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射、氢气程序升温还原、氧气程序升温脱附和X射线光电子衍射等技术对催化剂物化性质进行了表征.利用固定床微型反应器评价了催化剂对甲苯和邻二甲苯完全氧化反应的催化性能.研究结果表明,采用熔融盐法制得的Co3O4具有规整八面体形貌,棱长约为300 nm.AuPd合金纳米粒子均匀分布在Co3O4表面,粒径为2.7-3.2 nm.在所得催化剂中,0.96(AuPd1.92)/Co3O4催化剂对甲苯和邻二甲苯完全氧化反应表现出较高的催化活性.在空速为40000 mL/(g·h)时,甲苯和邻二甲苯转化率达到90%所需的温度分别为180和187℃.我们认为0.96(AuPd1.92)/Co3O4催化剂较为优异的催化性能与AuPd纳米粒子和Co3O4之间的强相互作用和较高的吸附氧浓度有关.
English
Catalytic performance of cobalt oxide-supported gold-palladium nanocatalysts for the removal of toluene and o-xylene
-
Key words:
- Molten salt
- / Cobalt oxide
- / Au-Pd nanoparticle
- / Volatile organic compound
- / Catalytic oxidation
-
-
[1] J. P. Zhu, S. L. Wong, S. Cakmak, Environ. Sci. Technol., 2013, 47, 13276-13283.
-
[2] D. R. Gentner, D. R. Worton, G. Isaacman, L. C. Davis, T. R. Dallmann, E. C. Wood, S. C. Herndon, A. H. Goldstein, R. A. Harley, Environ. Sci. Technol., 2013, 47, 11837-11848.
-
[3] Y. X. Liu, J. G. Deng, S. H. Xie, Z. W. Wang, H. X. Dai, Chin. J. Catal., 2016, 37, 1193-1205.
-
[4] X. L. Weng, D. D. Tan, X. L. Cao, J. Y. Zhang, Z. B. Wu, Catal. Sci. Technol., 2016, 6, 2901-2904.
-
[5] Q. J. Meng, W. L. Wang, X. L. Weng, Z. B. Wu, Y. Liu, H. Q. Wang, J. Phys. Chem. C, 2016, 120, 3259-3266.
-
[6] H. J. Wu, G. Pantaleo, V. L. Parola, A. M. Venezia, X. Collard, C. Aprile, L. F. Liotta, Appl. Catal. B, 2014, 156-157, 350-361.
-
[7] H. J. Wu, L. D. Wang, J. Q. Zhang, Z. Y. Shen, J. H. Zhao, Catal. Com-mun., 2011, 12, 859-865.
-
[8] H. J. Wu, L. D. Wang, Z. Y. Shen, J. H. Zhao, J. Mol. Catal. A, 2011, 351, 188-195.
-
[9] N. L. Qiao, Y. Li, N. Li, X. Zhang, J. Cheng, Z. P. Hao, Chin. J. Catal., 2015, 36, 1686-1693.
-
[10] T. Masui, H. Imadzu, N. Matsuyama, N. Imanaka, J. Hazard. Mater., 2010, 176, 1106-1109.
-
[11] Z. Abdelouahab-Reddam, R. E. Mail, F. Coloma, A. Sepúlveda-Escribano, Catal. Today, 2015, 249, 109-116.
-
[12] Y. X. Liu, H. X. Dai, J. G. Deng, S. H. Xie, H. G. Yang, W. Tan, W. Han, Y. Jiang, G. S. Guo, J. Catal., 2014, 309, 408-418.
-
[13] K. Persson, L. D. Pfefferle, W. Schwartz, A. Ersson, S. G. Jaras, Appl. Catal. B, 2007, 74, 242-250.
-
[14] S. H. Xie, H. X. Dai, J. G. Deng, Y. X. Liu, H. G. Yang, Y. Jiang, W. Tan, A. S. Ao, G. S. Guo, Nanoscale, 2013, 5, 11207-11219.
-
[15] S. H. Xie, J. G. Deng, S. M. Zang, H. G. Yang, G. S. Guo, H. Arandiyan, H. X. Dai, J. Catal., 2015, 322, 38-48.
-
[16] S. H. Xie, J. G. Deng, Y. X. Liu, Z. H. Zhang, H. G. Yang, Y. Jiang, H. Arandiyan, H. X. Dai, C. T. Au, Appl. Catal. A, 2015, 507, 82-90.
-
[17] W. Tan, J. G. Deng, S. H. Xie, H. G. Yang, Y. Jiang, G. S. Guo, H. X. Dai, Nanoscale, 2015, 7, 8510-8523.
-
[18] D. I. Enache, J. K. Edwards, P. Landon, B. Solsona-Espriu, A. F. Carley, A. A. Herzing, M. Watanabe, C. J. Kiely, D. W. Knight, G. J. Hutchings, Science, 2006, 311, 362-365.
-
[19] M. S. Chen, D. Kumar, C. W. Yi, D. W. Goodman, Science, 2005, 310, 291-293.
-
[20] L. F. Liotta, H. J. Wu, G. Pantaleo, A. M. Venezia, Catal. Sci. Technol., 2013, 3, 3085-3102.
-
[21] H. J. Wu, G. Pantaleo, G. Di. Carlo, S. Guo, G. Marcì, P. Concepción, A. M. Venezia, L. F. Liotta, Catal. Sci. Technol., 2015, 5, 1888-1901.
-
[22] G. L. Wu, Y. H. Cheng, Y. Y. Ren, Y. Q. Wang, Z. D. Wang, H. J. Wu, J. Alloy. Compd., 2015, 652, 346-350.
-
[23] H. J. Wu, G. L. Wu, Y. Y. Ren, X. H. Li, L. D. Wang, Chem. Eur. J., 2016, 22, 8864-8871.
-
[24] H. J. Wu, L. D. Wang, Appl. Surf. Sci., 2014, 288, 398-404.
-
[25] X. M. Zhang, Y. Q. Deng, P. F. Tian, H. H. Shang, J. Xu, Y. F. Han, Appl. Catal. B, 2016, 191, 179-191.
-
[26] B. Y. Bai, H. Arandiyan, J. H. Li, Appl. Catal. B, 2013, 142-143, 677-683.
-
[27] B. Y. Bai, J. H. Li, J. M. Hao, Appl. Catal. B, 2015, 164, 241-250.
-
[28] Q. Liu, L. C. Wang, M. Chen, Y. Cao, H. Y. He, K. N. Fan, J. Catal., 2009, 263, 104-113.
-
[29] H. G. Yang, H. X. Dai, J. G. Deng, S. H. Xie, W. Han, W. Tan, Y. Jiang, C. T. Au, ChemSusChem, 2014, 7, 1745-1754.
-
[30] R. Gao, J. Z. Zhu, X. L. Xiao, Z. B. Hu, J. J. Liu, X. F. Liu, J. Phys. Chem. C, 2015, 119, 4516-4523.
-
[31] L. H. Hu, K. Q. Sun, Q. Peng, B. Q. Xu, Y. D. Li, Nano Res., 2010, 3, 363-368.
-
[32] L. H. Hu, Q. Peng, Y. D. Li, ChemCatChem, 2011, 3, 868-874.
-
[33] J. G. Deng, S. N. He, S. H. Xie, H. G. Yang, Y. X. Liu, G. S. Guo, H. X. Dai, Environ. Sci. Technol., 2015, 49, 11089-11095.
-
[34] C. V. Schenck, J. G. Dillard, J. W. Murray, J. Colloid. Interf. Sci., 1983, 95, 398-409.
-
[35] L. F. Liotta, G. Di Carlo, G. Pantaleo, A. M. Venezia, G. Deganello, Appl. Catal. B, 2006, 66, 217-227.
-
[36] S. Rousseau, S. Loridant, P. Delichere, A. Boreave, J. P. Deloume, P. Vernoux, Appl. Catal. B, 2009, 88, 438-447.
-
[37] S. Ponce, M. A. Pena, J. L. G. Fierro, Appl. Catal. B, 2000, 24, 193-205.
-
[38] D. C. Kim, S. K. Ihm, Environ. Sci. Technol., 2001, 35, 222-226.
-
[39] Y. C. Wei, J. Liu, Z. Zhao, Y. S. Chen, C. M. Xu, A. J. Duan, G. Y. Jiang, H. He, Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 2326-2329.
-
[40] Y. X. Liu, H. X. Dai, J. G. Deng, L. Zhang, B. Z. Gao, Y. Wang, X. W. Li, S. H. Xie, G. S. Guo, Appl. Catal. B, 2013, 140-141, 317-326.
-
[41] S. Y. Huang, C. B. Zhang, H. He, J. Environ. Sci., 2013, 25, 1206-1212.
-
[42] G. J. Zhang, Y. E. Wang, X. Wang, Y. Chen, Y. M. Zhou, Y. W. Tang, L. D. Lu, J. C. Bao,T. H. Lu, Appl. Catal. B, 2011, 102, 614-619.
-
[43] K. R. Priolkar, P. Bera, P. R. Sarode, M. S. Hegde, S. Emura, R. Kumashiro, N. P. Lalla, Chem. Mater., 2002, 14, 2120-2128.
-
[44] Y. X. Liu, H. X. Dai, J. G. Deng, X. W. Li, Y. Wang, H. Arandiyan, S. H. Xie, H. G. Yang, G. S. Guo, J. Catal., 2013, 305, 146-153.
-
[45] P. Bracconi, L. C. Dufour, J. Phys. Chem., 1975, 79, 2400-2405.
-
[46] B. Solsona, T. E. Davies, T. Garcia, I. Vazquez, A. Dejoz, S. H. Taylor, Appl. Catal. B, 2008, 84, 176-184.
-
[47] L. P. Zeng, K. Z. Li, F. Huang, X. Zhu, H. C. Li, Chin. J. Catal., 2016, 37, 908-922.
-
[48] Y. F. Wang, C. B. Zhang, Y. B. Yu, R. L. Yue, H. He, Catal. Today, 2015, 242, 294-299.
-
[49] C. Y. Ma, Z. Mu, J. J. Li, Y. G. Jin, J. Cheng, G. Q. Lu, Z. P. Hao, S. Z. Qiao, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 2608-2613.
-
[50] M. Hosseini, S. Siffert, R. Cousin, A. Aboukaïs, Z. Hadj-Sadok, B. L. Su, C. R. Chim., 2009, 12, 654-659.
-
[51] K. J. Kim, H. G. Ahn, Appl. Catal. B, 2009, 91, 308-318.
-
[52] Y. F. Wang, C. B. Zhang, F. D. Liu, H. He, Appl. Catal. B, 2013, 142-143, 72-79.
-
[53] Z. X. Wu, J. G. Deng, S. H. Xie, H. G. Yang, X. T. Zhao, K. F. Zhang, H. X. Lin, H. X. Dai, G. S. Guo, Microporous Mesoporous Mater., 2016, 224, 311-322.
-
-
扫一扫看文章
计量
- PDF下载量: 4
- 文章访问数: 1771
- HTML全文浏览量: 197

下载: