鍛燒處理對支撐性鉑觸媒的影響｜國立清華大學博碩士論文庫

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研究生：	黃華鋒 Huang, Hua-Feng
論文名稱：	鍛燒處理對支撐性鉑觸媒的影響 Effect of Calcination Treatment on Supported Platinum catalysts
指導教授：	葉君棣 Yeh, Chuin-Tih
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	理學院 - 化學系 Department of Chemistry
論文出版年：	2003
畢業學年度：	91
語文別：	中文
論文頁數：	66
中文關鍵詞：	鍛燒、包覆、昇華、移動
外文關鍵詞：	calcination, decoration, sublimation, migrate
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本研究以初濕含浸法製備Pt/CeO2、Pt/Al2O3和以CeO2修飾Pt/Al2O3的Ce/Pt/Al2O3混合樣品。藉由樣品在不同溫度鍛燒前處理後，所產生的現象，來觀察Pt/Al2O3在高溫鍛燒環境下，觸媒失活的原因。並探討CeO2對Pt/Al2O3觸媒可能的修飾效果。
從實驗結果可知，在高溫下鍛燒的Pt/Al2O3觸媒，會有下列三種現象的產生：(1)從XRD及TEM可知，活性金屬會因燒結現象而使顆粒變大。(2)從AA結果可知，鉑金屬會有因昇華而逸失現象的產生，且逸失的量隨TC提高而增加。(3)從TPR圖譜可知，在TC ≧ 700 ℃鍛燒處理後，鉑金屬會與Al2O3形成PtAl2O4，此種不易還原的物種(Tr = 650℃~750℃)。上述三種現象應是造成Pt/Al2O3觸媒在高溫環境下失活的原因。

而當我們在Pt/Al2O3觸媒中加入CeO2後，可以發現在高溫鍛燒下，活性金屬的燒結情形變得較不嚴重，而且鉑含量也幾乎不會逸失。此外，從TPR結果可以發現，混合樣品在高溫鍛燒後，鉑會與CeO2形成PtCeOx，此物種其Tr = 225 ℃，相對地比PtAl2O4容易還原，所以碳氫化合物可以容易地將PtCeOx再生成Pt金屬。因此，Ce/Pt/Al2O3會比Pt/Al2O3有較高的氧化還原活性。

Samples of Pt/CeO2, Pt/Al2O3 and Ce/Pt/Al2O3 (Pt/Al2O3 promoting by CeO2) were prepared by incipient wetness impregnation method. The prepared samples are used to investigate the decay phenomena of Pt/Al2O3 upon calcination at high temperatures and the promoting effect of CeO2 on Pt/Al2O3.
From experimental results, we found three phenomena occurred in Pt/Al2O3 at high temperatures. (1)From XRD and TEM, we found the particle size of active metal will increase due to sinter. (2)From AA, we found Pt will loss by sublimation in the form of PtO2 (g) and the amount of loss increase with TC. (3) From TPR, when TC ≥ 700oC Pt will interact with Al2O3 to form PtAl2O4 which is difficultly reduced (Tr = 650 oC~750 oC). Those stated above should be the reasons of activity decay in Pt/Al2O3 at elevated temperature.

However, when we mixed Pt/Al2O3 with CeO2, we found it will inhibit the sinter and loss of active metal at elevated temperature. In addition, from TPR we found Pt will interact with CeO2 to form PtCeOx (Tr = 225 ℃) in mixed samples calcinated at high temperatures. This specie is more easily reduced than PtAl2O4, so it will be more easily regenerated to Pt by hydrocarbons. Therefore, Ce/Pt/Al2O3 would have better redox activity than Pt/Al2O3.

第一章  緒論                                              1
 1-1 前言                                                 1

 1-2 汽、機車污染來源及其危害                              5

 1-3 應用於觸媒轉化器中的觸媒                             7

    1-3.1 支撐性鉑氧化物觸媒的性質                         8

    1-3.2 促進劑(promoter)－氧化鈰                         13

 1-4 程溫還原技術的特性及其應用                          17

 1-5 研究動機與目的                                      18

第二章  實驗方法                                          19

 2-1 實驗藥品                                            19

 2-2 鉑觸媒的製備                                        20

    2-2.1 鉑支撐在氧化鈰、氧化鋁新鮮觸媒( fresh sample )的

製備                                            20

    2-2.2二次鍛燒觸媒之製備                              20

    2-2.3混合樣品之製備                                  24

 2-3 金屬負載量的測量                                    24

 2-4 TPR實驗步驟與條件                                  25

    2-4.1 TPR使用之TCD的原理                           25

 2-5 穿透式電子顯微鏡 ( TEM )                             27

 2-6 X光粉末繞射( XRPD )                                27

 2-7 熱分析儀 ( TG/DTA )                                  27

第三章  結果與討論                                        28

 3-1 氧化鋁擔體上之鉑氧化物分析                          28

    3-1.1低溫TPR結果                                    28

    3-1.2高溫TPR結果                                    30

 3-2 Pt/CeO2樣品的探討                                    40

    3-2.1 Pt/Ce-F樣品之還原                              40

    3-2.2 再鍛燒溫度( TC )對Pt/Ce-F樣品的影響               40

    3-2.3 還原溫度( TR )對Pt/CeO2觸媒的影響                46

    3-2.4 Pt/CeO2觸媒的高溫TPR                          53

 3-3 加入CeO2對Pt/Al2O3觸媒的影響                        56

    3-3.1 程溫還原圖譜( TPR )結果                          56

    3-3.2 原子吸收光譜( AA )結果                           58

第四章 結論                                              64

第五章 參考文獻                                          65

附錄一 各種物質之相對熱傳導率                            67

1. 吳孝忠,”機車觸媒轉化器處理效能提升之研究 ”,國立中央大學化工研究所博士論文, (2001).
2. 張能復,”南高屏地區空氣染總量管制規劃報告”, 行政院環境保護署, EPA-88-F21-03-0012, (2001).
3. Adams, R., and Voorhees, V., J. Amer. Chem. Soc., 44, 1683 (1922).
4. Volter, J., Lietz, G., Spindler, H., and Lieske, H., J. Catal., 104, 375 (1978).
5. Trimm, d., L., Appl. Catal., 7, 249 (1983).
6. Nima, M., Awano, K., and Murakami, Y., Appl. Catal., 7, 317 (1983).
7. Wong, S. S., Otero-Schipper, P. H., Wachter, W. A., Inoue, Y., Kobayashi, M., Butt, J. B., Burwell, R. L., Jr., and Cohen, J. B., J. Catal., 71, 411 (1981).
8. Bond, G. C., and Newham, J. Chem. Soc. Faraday Transl., 56, 1501 (1967).
9. Hattori, T., and Burwell, R. L., Jr., J. Phys. Chem., 83, 241 (1979).
10. Amirnazmi, A., Benson, J. E., and Boudart, M., J. Catal., 30, 30 (1073).
11. (a) Lieske, H., Lietz, G., Spindler, H., and Volter, J., J. Catal., 81, 8 (1983); (b) Weller, S. W., and Montagna, A. A., J. Catal., 20, 394 (1971).
12. Harris, P. J. F., J. Catal., 97, 527 (1986).
13. Den Otter, G. J., and Dautzenberg, F. M., J. Catal., 53, 116 (1978).
14. Glassl, H., Kramer, R., and Hayek, K., J. Catal., 68, 388 (1981).
15. Smith, D. J., White, D., Baird, T., and Fryer, J. R., J. Catal., 81, 107 (1983).
16. Wilson, G. R., and Hallm, W. K., J. Catal., 24, 306 (1972).
17. Harris, P. J. F., Surf. Sci., 185, L459 (1987).
18. Liang, K. S., Laderman, S. S., and Sinfelt, J. H., J. Chem. Phys., 86, 2352 (1987).
19. Yao, H. C., Sieg, M., and Plummer, H. K., J. Catal., 59, 365 (1979).
20. Wagstaff, N., Prins, R., J. Catal., 59, 446 (1979).
21. Brewer, L., Chem. Rev., 52, 1 (1953).
22. McNicol, B. D., J. Catal., 46, 438 (1977).
23. Cahen, D., Ibers, J. A., Wagner, J. B., Inorg. Chem., 13, 6 (1974).
24. Volter, J., Lieske, H., Lietz, G., and Spindler, H., React. Kinet. Catal. Lett., 16, 87 (1981).
25. Lieske, H., Lietz, G., Spindler, H., and Volter, J., J. Catal., 112, 295 (1986).
26. Bond, G. C., and Gelsthorpe, M. R., Appl.Catal., 35, 169 (1987).
27. Wagstaff, N., Prins, R., J. Catal., 59, 434 (1979)
28. Muller, O. and Roy, R., J. Less Common Metals, 16, 129 (1968).
29. 黃敬佩,“鉑族金屬氧化及脫氧現象之程溫分析研究”,國立清華大學化學研究所博士論文, (1997).
30. Yao, H. C., Plummer, H. K., Langmuir, 2, 588 (1986).
31. Alcock, C. B., Hooper, G. W., Proc. Roy. Soc., 254, 551 (1960).
32. Wynblatt, P., Gjostein, N. A., Acta Metall, 24, 1165 (1976).
33. 汪成斌, “氧和一氧化氮與分散於氧化鋁上鈀金屬簇的作用” , 國立清華大學化學研究所博士論文, (1997).
34. Tauster, S. J., Fung, S. C., Garten, R. L., J. Amer. Chem. Soc., 100, 170 (1978).
35. Burch, R., Flambard, A. R., J. Catal., 78, 389 (1982).
36. Bernal, S., Calvino, J. J., Cauqui, M. A., Gatica, J. M., Larese, C., Pérez-Omil, J. A., Pintado, J. M., Catal. Today., 50, 175 (1999).
37. Bernal, S., Calvino, J. J., Gatica, J. M., Larese, C., López-Cartes, C., Pérez-Omil, J. A., J. Catal., 169, 510 (1997).
38. Golunski, S. E.; Hatcher,H. A.; Rajaram, R. R.; Truex, T.J., Appl. Catal., B5 367 (1995).
39. Robertson, S. D., McNicol, B. D., De Bass, J. M., Kloet, S. C., Jenkins, J. W., J. Catal., 37, 424 (1975).
40. Mill, G. A., Weller, S., Cornelius, E. B., Actes du Zieme Congr. Intern. De Catal., Vol. 2, Paris (1962).
41. Yao, H. C., Yu Yao, Y. F., J. Catal., 86, 254 (1984).
42. 吳仁彰, “一氧化氮在鈀及鉑觸媒上之分解反應” , 國立清華大學化學研究所博士論文, (1995).
43. Salasc, S., Perrichon, V., Primet, M., Chevrier, M., Mouaddib-Moral, N., Topics in Catal., 16/17, 71 (2001).

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