含硫气氛中Ce改性Cu-Mn/Al_2O_3低温催化氧化CO性能研究

王正芳; 高君安; 张傑; 曲令多

doi:10.13543/j.bhxbzr.2024.03.002

北京化工大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (03) : 22 -33. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2024.03.002

含硫气氛中Ce改性Cu-Mn/Al_2O_3低温催化氧化CO性能研究

王正芳, 高君安, 张傑, 曲令多

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摘要

为了解决Cu-Mn催化剂在含硫气氛中催化氧化CO时快速失活的问题，以Cu-Mn为活性组分、Ce改性的γ-Al_2O_3为载体制备了Ce改性Cu-Mn/Al_2O_3催化剂，并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N_2吸附-脱附测试(BET)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)对其进行了表征，结果表明：CeO_2的加入提高了活性组分的分散度，降低了Cu-Mn/Al_2O_3催化剂的还原温度，增加了Cu~(2+)、Mn~(3+)及氧空位的含量。测试了Ce改性Cu-Mn/Al_2O_3催化剂的CO催化氧化活性及抗硫中毒性能，发现Ce的加入可以提高催化剂的CO催化氧化性能，采用浸渍法改性(Ce)/Al_2O_3载体(Ce负载量为2%)制备的催化剂(10Cu_1Mn_2/2(Ce)/Al_2O_3)的催化性能较高，可以在130℃下实现CO完全氧化；添加Ce后催化剂的抗硫中毒性能有一定提升，在160℃下通入SO_2后5 h,催化剂10Cu_1Mn_2/2(Ce)/Al_2O_3能够维持57%左右的CO转化率，在300℃下测试25 h该催化剂的活性没有下降。