檸檬酸濃度對(duì)鈣鈦礦型催化劑結(jié)構(gòu)及其催化性能的影響研究

趙德峻, 王 瑋,吳夢(mèng)龍, 吳 凱, 鄭建東

(滁州學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院,安徽 滁州 239000)

隨著工業(yè)發(fā)展,能源大量消耗,能源危機(jī)與環(huán)境保護(hù)成為全球熱點(diǎn)話(huà)題。天然氣主要成份為甲烷,其作為一種優(yōu)質(zhì)的清潔能源逐漸走進(jìn)了大眾視野。甲烷化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定,傳統(tǒng)火焰燃燒溫度較高,高溫下會(huì)產(chǎn)生大量的 NOx和燃燒不完全的產(chǎn)物,對(duì)大氣嚴(yán)重污染,而且傳統(tǒng)燃燒有能耗大、低效率的缺點(diǎn)。與傳統(tǒng)燃燒相比,催化燃燒具有較為明顯的優(yōu)勢(shì),可以降低燃燒溫度,提高能量轉(zhuǎn)換效率、減少NOx等污染物的排放以及提高反應(yīng)過(guò)程的安全性。改良催化燃燒的核心是尋求具有高熱穩(wěn)定性和高活性的催化劑[1-2]。

鈣鈦礦的通式為ABO3,通常A位是離子半徑較大的稀土金屬或堿土金屬元素,B位是離子半徑較小的過(guò)渡金屬元素,屬于立方晶系化合物。鈣鈦礦結(jié)構(gòu)具有易調(diào)節(jié)性,A 位或B位陽(yáng)離子取代是調(diào)整鈣鈦礦催化劑催化活性的廣泛采用的策略。景志剛等[3]利用共沉淀法制備了LaFeO3催化劑并探究Co的摻雜對(duì)催化劑活性的影響。解亞瓊等[4]利用溶膠凝膠法制備了LaNi1-xCoxO3系列催化劑,研究Co的摻雜對(duì)鈣鈦礦LaNiO3催化甲烷燃燒性能的影響。姚儒林等[5]以碳微球?yàn)槟０逯苽銵aCoxFe1-xO3系列催化劑,結(jié)果表明LaCo0.2Fe0.8O3催化甲烷燃燒活性最好。但是,針對(duì)考察制備過(guò)程來(lái)提高鈣鈦礦催化活性的文獻(xiàn)鮮有報(bào)道。溶膠凝膠法是一種常見(jiàn)的制備鈣鈦礦型催化劑的方法,具有高純度、低溫反應(yīng)及反應(yīng)均勻等優(yōu)點(diǎn)。王曼等[6-7]將溶膠凝膠法與水熱法聯(lián)用起來(lái)制備鈣鈦礦型催化劑,與單一采用溶膠凝膠法所制備的催化劑相比,發(fā)現(xiàn)催化劑粒徑減少、孔徑分布更多元化、可吸附比表面積更大、催化活性也有所提升。……