与钇稳定化锆复合的La_(0.8)Sr_(0.2)Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3催化剂用于低浓度甲烷催化燃烧

【摘要】：将La0.8Sr0.2Mn0.5Ni0.5O3钙钛矿(LSMN)包覆在无定型的钇稳定化锆(YSZ)粉体上,制成了LSMN/nYSZ复合催化剂(n为LSMN与YSZ的物质的量之比),用于低浓度甲烷(体积分数为0.5%)的催化燃烧反应。首先采用程序升温反应-质谱仪(TPRS-MS)对n和焙烧温度进行优化。结果表明:催化剂LSMN/7YSZ经1 000℃焙烧后活性较高,反应表观活化能降至64.0 kJ/mol。用扫描电子显微镜(SEM),BET和X射线衍射(XRD)等对催化剂粉末进行表征发现:与YSZ复合后,LSMN从无定型转为晶体的转晶温度由800℃升高到1 000℃,而且抗烧结能力增强;经1 000℃焙烧后,钙钛矿和YSZ结合牢固,并有La2Zr2O7新相生成。将不同催化剂粉体制成浆料涂覆在?-氧化铝蜂窝陶瓷上制成整体催化剂,在40 000 h-1空速下进行催化燃烧反应,经1 000℃焙烧的LSMN/7YSZ整体型催化剂同样表现出较优的催化活性,而且其活性略高于Pd(质量分数为0.33%)/?-Al2O3整体催化剂。 【作者单位】： 上海交通大学化学化工学院上海市绝缘与老化重点实验室;
【关键词】： 甲烷 催化燃烧 钙钛矿 钇稳定化锆 复合
【分类号】：O643.36
【正文快照】： 甲烷作为绿色能源,热值高,储量丰富,其中低浓度甲烷占有较大比例,如煤层坑道气、垃圾填埋场沼气等。我国仅每年从煤矿风排瓦斯的热值就相当于1.14×107～1.17×107 t标准煤[1]。将甲烷排放到大气中既浪费资源,也加剧了温室效应,因此合理利用低浓度甲烷具有节能和环保双重意义

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