CeO2-NiO-CuO三金属催化剂的制备及其CO选择性催化还原性能研究

李鹏松; 罗海彬; 覃远航

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202504007

武汉工程大学学报 ›› 2026, Vol. 48 ›› Issue (1) : 18 -25. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202504007

CeO₂-NiO-CuO三金属催化剂的制备及其CO选择性催化还原性能研究

李鹏松, 罗海彬, 覃远航

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摘要

氮氧化物（NO_x）和一氧化碳（CO）广泛存在于工业废气和机动车尾气中，对生态环境和人类健康可构成严重威胁，CO选择性催化还原NO（CO-SCR）技术因可同时去除NO_x和CO而备受关注。CO-SCR技术的核心在于催化剂，而高效、低成本CO-SCR催化剂的缺失是目前限制该技术大规模应用的关键因素之一，因而基于熔盐法构筑了一种低成本、高活性的CeO₂-NiO-CuO三金属氧化物催化剂。CO-SCR性能测试表明，该催化剂在低温条件下表现出优异的活性：在100℃时NO转化率达到44%,110℃时提升至61%（相较于CeO₂-NiO催化剂提高了10%），并在150℃时实现100%转化。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、拉曼、氢气程序升温还原、N₂吸附/脱附、X射线光电子能谱等技术系统研究了催化剂的微观结构、表面化学状态和氧化还原性能。结果表明，部分Cu和Ni进入CeO₂晶格，诱导催化剂表面产生了大量氧空位（OVs），显著增强了催化剂的氧化还原能力。CeO₂-NiO-CuO催化剂优异的CO-SCR性能主要归因于：（1）丰富的OVs促进了NO的吸附与活化；（2）增强的氧化还原能力加速了CO对NO的还原过程。本研究为高效CO-SCR催化剂的设计和开发提供了新的思路。