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金属有机骨架材料MIL-53（Al）负载钴催化剂的CO催化氧化反应性能

谭海燕 ,  吴金平

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引用本文: 谭海燕, 吴金平. 金属有机骨架材料MIL-53（Al）负载钴催化剂的CO催化氧化反应性能[J]. 物理化学学报, 2014, 30(4): 715-722. doi: 10.3866/PKU.WHXB201401221 shu
Citation:  TAN Hai-Yan, WU Jin-Ping. Performance of a Metal-Organic Framework MIL-53(Al)-Supported Cobalt Catalyst in the CO Catalytic Oxidation Reaction[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2014, 30(4): 715-722. doi: 10.3866/PKU.WHXB201401221 shu

金属有机骨架材料MIL-53（Al）负载钴催化剂的CO催化氧化反应性能

  • 基金项目:

    国家自然科学基金（21203253) 

    湖北省自然科学基金（2011CDA070）资助项目 

摘要:

采用溶剂法合成了热稳定性高的金属有机骨架材料MIL-53（Al）（MIL：Materials of Institut Lavoisier），用此材料为载体负载钴催化剂用于CO的催化氧化反应，并与Al2O3负载的钴催化剂进行了对比. 采用热重-差热扫描量热（TG-DSC）、傅里叶变换红外（FTIR）光谱、X 射线衍射（XRD）、N2物理吸附-脱附、透射电子显微镜（TEM）、氢气程序升温还原（H2-TPR）等方法对催化剂的结构性质进行了表征. TG和N2物理吸附-脱附结果表明，载体MIL-53（Al）有好的稳定性和高的比表面积；XRD以及TEM结果表明Co/MIL-53（Al）上负载的Co3O4颗粒粒径（平均约为5.03 nm）明显小于Al2O3上Co3O4颗粒粒径（平均约为7.83 nm）. MIL-53（Al）的三维多孔结构中分布均匀的位点能很好地分散固定Co3O4颗粒，高度分散的Co3O4颗粒有利于CO的催化氧化反应. H2-TPR实验发现Co/MIL（Al）催化剂的还原温度低于Co/Al2O3催化剂的还原温度，低的还原温度表现为高的催化氧化活性. CO催化氧化结果表明，MIL-53（Al）负载钴催化剂的催化活性明显高于Al2O3负载钴催化剂，MIL-53（Al）负载钴催化剂在160 ℃时使CO氧化的转化率达到98%，到180 ℃时CO则完全转化，催化剂的结构在催化反应过程中保持稳定.

English

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  • 发布日期:  2014-03-31
  • 收稿日期:  2013-10-21
  • 网络出版日期:  2014-01-22
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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