张建宁波材料所 中科院宁波材料所制备出高性能Co

2017-08-08
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文章简介：    中科院宁波材料所张建团队利用一步水热合成方法,将钴等过渡金属元素引入K-OMS-2的骨架中,制备出了Co-OMS-2分子筛.相关成果日前以封面文章形式发表于<催化化学>.    CO催化氧化反应涉及烟草降害.汽车尾气净化.防毒面具等诸多领域,对相关催化剂的开发一直是研究热点.非贵金属催化剂凭借低廉的价格和较好的催化活性受到了广泛的关注.但如何在水汽存在的真实环境中保持高的催化性能仍是一个关键的技术难点.新研究表明,掺杂Co的K-OMS-2具有纳米纤维状的形貌,且比表面积由70.6平方米

    中科院宁波材料所张建团队利用一步水热合成方法,将钴等过渡金属元素引入K-OMS-2的骨架中,制备出了Co-OMS-2分子筛。相关成果日前以封面文章形式发表于《催化化学》。

    CO催化氧化反应涉及烟草降害、汽车尾气净化、防毒面具等诸多领域,对相关催化剂的开发一直是研究热点。非贵金属催化剂凭借低廉的价格和较好的催化活性受到了广泛的关注。但如何在水汽存在的真实环境中保持高的催化性能仍是一个关键的技术难点。

新研究表明,掺杂Co的K-OMS-2具有纳米纤维状的形貌,且比表面积由70.6平方米/克增加至188.3平方米/克。钴离子取代了骨架锰离子,增强了活性氧物种的移动性,提高了OMS-2的还原性能。另外,钴的掺杂使OMS-2催化剂表面的疏水性增强。

对该催化剂进行CO氧化性能评价,无水条件下,30℃时CO转化率便达到100%,60℃的反应速率是未掺杂的OMS-2催化剂反应速率的28.8倍。当反应气中引入3%水汽后,Co-OMS-2催化剂在100℃以上的评价温度转化率均维持在100%。

通过与Au/CeO2,Pt/CeO2和 Au1Cu1/CeO2等贵金属催化剂对比T50(转化率为50%的反应温度)和该温度下的反应速率等参数,Co-OMS-2催化剂的抗水性能不亚于贵金属催化剂。