SBA-15表面改性及其对介孔La0.8Sr0.2CoO3钙钛矿型催化剂结构和性能的影响

黄学辉 商晓辉 牛鹏举

引用本文: 黄学辉,  商晓辉,  牛鹏举. SBA-15表面改性及其对介孔La0.8Sr0.2CoO3钙钛矿型催化剂结构和性能的影响[J]. 物理化学学报, 2017, 33(7): 1462-1473. doi: 10.3866/PKU.WHXB201704103 shu
Citation:  HUANG Xue-Hui,  SHANG Xiao-Hui,  NIU Peng-Ju. Surface Modification of SBA-15 and Its Effect on the Structure and Properties of Mesoporous La0.8Sr0.2CoO3[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(7): 1462-1473. doi: 10.3866/PKU.WHXB201704103 shu

SBA-15表面改性及其对介孔La0.8Sr0.2CoO3钙钛矿型催化剂结构和性能的影响

摘要: 本文通过改进的水热法制备了孔径较大的有序介孔SBA-15,其孔径(Dp)为10.1 nm,并采用浓盐酸、三甲基氯硅烷(TMCS)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对SBA-15表面进行了羟基、甲基和氨基改性处理。以嫁接不同表面官能团的SBA-15为模板,合成了一系列菱方晶系钙钛矿型介孔La0.8Sr0.2CoO3氧化物,系统地研究了模板SBA-15的表面性能对La0.8Sr0.2CoO3氧化物结构和性能的影响。X射线衍射(XRD)图谱表明,外表面引入-CH3,内表面羟基化和引入-NH2的模板有利于合成结晶度较高的、物相单一的钙钛矿结构氧化物。小角XRD图谱、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图像以及N2吸附测试结果表明,所制备的催化剂为介孔结构。CO氧化的催化活性测试表明,采用表面改性的模板合成的La0.8Sr0.2CoO3氧化物表现出较高的催化活性和稳定性,在140℃时可以实现CO的完全转化,连续使用100 h后催化剂的催化活性几乎没有下降。X射线光电子能谱(XPS)、H2程序升温还原(H2-TPR)和O2程序升温脱附(O2-TPD)测试结果表明,催化剂表面丰富的吸附氧物种,高价态的Co离子,钙钛矿结构中Sr在表面富集,及优良的低温氧化还原性是催化活性提高的主要原因。

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  • 发布日期:  2017-04-10
  • 收稿日期:  2016-12-22
  • 修回日期:  2017-03-21
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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