大气压冷等离子体对Pd/C催化剂结构调控研究

【作者】 李壮； 底兰波； 段栋之； 张秀玲；

【机构】 大连大学物理科学与技术学院；

【摘要】 大气压冷等离子体是一种制备负载型金属催化剂的有效方法,具有简单、绿色、快速和能耗低等特点,近年来引起人们越来越多的关注。活性炭是一种常用的负载型金属催化剂载体,具有比表面积大、表面含氧官能团丰富等特点,以其为载体可有效减小金属纳米粒子粒径,提高金属分散度。此外,在炭载贵金属催化剂失活后,可通过简单焙烧方法对贵金属进行回收。Pd/C是一种常用的工业催化剂,通常采用化学还原方法制备。该方法需要消耗大量有机溶剂、环境不友好,且湿法制备工艺易造成Pd纳米粒子粒径变大,活性变差。本研究以PdCl2为Pd源,采用大气压介质阻挡放电冷等离子体,处理简单浸渍法获得的活性炭负载Pd前驱体,进而采用氢气热处理,制备Pd/C催化剂。该方法属干法制备工艺,有利于获得小粒径、高分散的Pd纳米粒子,从而使制备Pd/C催化剂表现出优异的CO氧化活性。实验采用不同工作气体（Ar、H₂、N₂、Air）处理Pd/C前驱体,并考察了其对制备Pd/C催化剂结构和性能的影响。工作气体影响活性顺序为:Ar>H₂>N₂>Air。结合XRD,XPS,TEM等表征技术,对Pd/C催化剂大气压冷等离子体调控机制进行了分析。更多还原