《銅-鈰基複合氧化物多孔材料的製備及其催化性能的研究》是依託山東大學，由金釗擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：銅-鈰基複合氧化物多孔材料的製備及其催化性能的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：金釗
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
銅-鈰基氧化物複合材料是一類高效的CO選擇性催化材料，常用於催化水煤氣轉換（Water Gas Shift, WGS）反應，前人研究表明其催化活性與其結構特點有重要關係。目前對多孔結構的銅-鈰基氧化物的製備及其催化性能與結構的關係的探索有待進一步深入，選擇一種簡單高效的製備方法，實現多孔銅-鈰基複合氧化物的可控合成，對於研究其結構與催化效果關係，具有十分重要的意義。本項目擬採用改進型超聲噴霧法製備具有多孔結構、大比表面積的銅-鈰基複合氧化物，以WGS反應作為目標反應考察所製備材料的催化性能。通過改變合成條件調控複合材料的結構特點（顆粒大小、孔結構、組分分布、摻雜離子等），研究其結構與催化性能間的“構效關係”，探索對其催化性質（活性、穩定性）實現可控調節的方式，為其在WGS反應或其它能源相關的催化反應中套用奠定研究基礎。
結題摘要
本項目針對基礎催化問題，研究了銅催化劑在能源催化相關的催化反應中的催化表現、活性位點及其構效關係。主要研究成果有：基於超聲噴霧法得到的銅-鈰基複合多孔氧化物體系，成功製備反式催化劑CeO2/Cu，其對水煤氣轉化反應的催化活性5倍於現有報導的銅系催化劑，且同時具有很好的穩定性；基於沉積沉澱法製備得到的銅-鈰催化劑，發現Cu-Ce-O納米片催化劑對一氧化碳氧化反應具有高催化活性主要是由於CuOx物種的高分散性；在過渡金屬基銅催化劑研究中，Cu-Fe體系在水煤氣轉化反應中的活性物種為金屬Cu，而其催化活性隨著銅含量的變化呈現火線曲線型；而Cu-WO3體系在催化丙烯環氧化反應中，體現出較好的催化活性。本項目對於設計合成高效銅基催化劑提供了有價值的實驗依據，對進一步了解銅催化劑在異相催化反應中的催化行為具有一定的意義。
