不同Pt前体制备Pt/CeO2催化剂对其结构及性能的影响

Pt与载体间的相互作用会影响到本征Pt纳米粒子的催化活性,不同Pt前体制备Pt/CeO2催化剂会使其表现出完全不同的催化性能.分别采用金属胶体粒子原位沉积法、浸渍法以及浸渍还原的方式制备了Pt/CeO2催化剂,通过X射线衍射、程序升温还原、X射线光电子能谱以及高分辨透射电镜对催化剂进行表征,在CO氧化以及甲苯燃烧反应中评价催化剂活性.结果表明,胶体粒子原位沉积法制备Pt/CeO2催化剂,能够将优先合成好的Pt纳米粒子直接以金属态Pt0的形式负载到载体表面,且保证其高度均匀分散,丰富的表面Pt0很好地充当了CO、甲苯反应时的活化位点,催化剂表现出优异的性能;浸渍还原法中,Pt纳米粒子之间会发生团聚现象,同时部分Pt又以Pt2+的形式与CeO2之间形成了Pt-O-Ce相互作用,载体表面暴露Pt0含量的下降是催化剂表现出较弱活性的主要原因;浸渍法中,以Pt离子对Pt进行负载,Pt完全以Pt2+的形式参与到Pt-O-Ce键成键中,表面Pt0缺失,催化剂表现出明显的失活现象.Pt/CeO2催化剂中,起主要活性作用的是金属态Pt0,胶体粒子原位沉积法能够实现Pt0的直接负载,对于提高Pt基催化剂中Pt的利用率,降低Pt资源消耗都具有重要意义.