水热法制备特定形貌单晶La_(2-x)Sr_xCuO_4及甲烷催化氧化性能

【摘要】：以纺锤体状单晶氧化铜、片状单晶氧化镧和硝酸盐为金属源,通过水热法并灼烧所得产物,制备了具有纺锤体状、棒状和短链状类钙钛矿型氧化物La2-xSrxCuO4(x=0,1)单晶纳微米粒子.采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱、氢气程序升温还原、氧气程序升温脱附以及N2吸附等技术对所得催化剂的物化性质进行了表征,考察了这些样品催化甲烷氧化反应的性能.结果表明,将Sr部分引入La2CuO4的晶格中可增加催化剂表面吸附氧量、Cu3+含量和还原能力.在空速为50 000 ml/(g-h)和CH4/O2摩尔比为1/10的条件下,以硝酸盐为金属源制得的LaSrCuO4表现出最高的催化活性,在675 oC时甲烷反应速率高达40.9 mmol/(g-h).这一优良的催化性能与其表面较高的氧空位浓度、独特的单晶结构和特定的表面形貌有关. 【作者单位】： 北京工业大学环境与能源工程学院化学化工系催化化学与纳米科学研究室;
【关键词】： 类钙钛矿氧化物 锶取代铜酸镧 水热合成法 特定表面形貌 甲烷氧化
【基金】：北京市教委科技发展计划重点项目暨北京市自然科学基金(B类)重点项目(KZ200610005004)
【分类号】：O643.36
【正文快照】： 天然气因其含碳量低,燃烧时产生的温室气体CO2量少,成为一种较为理想的燃料.但天然气高温燃烧产生大量的NOx,排入大气则会严重污染环境.借助于催化剂的作用,天然气可在较低温度下燃烧,从而避免因高温而使空气中的N2氧化成NOx,实现天然气高效燃烧、低排放过程.因此,催化氧化是

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