锰锆镧固溶体的制备及负载铜催化剂的性能研究

郭锡坤,陈 都,陈耀文

(1.汕头大学理学院,广东 汕头 515063;2.汕头大学中心实验室,广东 汕头 515063)

0 引言

随着使用化石燃料的企业(例如燃煤火力发电厂)的高速发展和燃油机动车辆保有量的快速增长,往大气环境中排放的氮氧化物(NOx,其中NO占90%以上)、一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)日益增加.这些有害气体不仅严重污染大气、破坏自然环境,而且直接威胁人类健康.因此,如何有效消除NO,CO和HC就成为当前环保领域的重要任务和研究热点,开发新型高效的三效催化剂受到国内外研究人员的高度重视[1-3].

为了克服传统的贵金属三效催化剂价格昂贵、难以适应贫燃节能的缺点,近年来国内外积极开展提高贵金属三效催化剂性能的研究.例如闫朝阳等[3]研制的Pd/Ce0.5Zr0.5O2三效催化剂,赵明等[4]研制的Pd/CeO2-ZrO2-Al2O3三效催化剂,González-Marcos等[5]研制的Pd/Ce0.68Zr0.32O2三效催化剂,Heo I等[6]研制的Rh基三效催化剂.这些催化剂普遍利用CeO2存在Ce4+/Ce3+可逆转化而具有储放氧能力的特点,采用CeO2作为载体以改善贵金属三效催化剂对于贫燃条件的适应性.由于CeO2在高温时容易发生烧结,所以必须添加Zr以提高抗烧结能力,而且普遍还需要增添第三组份,进一步提高催化性能.例如Wang等[7]采用Ce-Zr增添Pr作为载体,研制Pd贵金属三效催化剂.这样做能够提高贵金属三效催化剂的性能,但由于仍然采用价格昂贵且资源稀缺的贵金属作为活性组份,并且必须添加数量不少的价格较贵的Zr化合物,因此尚难以广泛发展.为此,开展非贵金属三效催化剂的研制是很有必要的.

本文尝试利用Mn具有价态多变及氧化还原性能活泼等特性和La能够稳定载体结构、提高催化剂热稳定性等特点[8-9],研制催化性能良好而且价格较便宜的非贵金属三效催化剂.采用Mn替换Ce且减少Zr的用量,同时引入La,探索研制Mn-Zr-La固溶体载体,然后负载上活性组份Cu,制得具有良好催化活性和热稳定性的铜基锰锆镧复合氧化物(Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ)催化剂,同时揭示该催化剂的结构与性能之间的关系,将为环境友好催化剂研究领域提供有益的参考.

1 实验部分

1.1 采用改进的共沉淀法制备载体

1.1.1 锰锆复合氧化物(MnxZr1-xO2-σ)载体的制备

称取一定量的(NH4)2CO3与氨水配成0.1 mol/L的混合溶液,将其置于集热式磁力恒温搅拌器中连续搅拌;以Mn:Zr的金属离子摩尔比x:(1-x)〔x=1.0、0.9、0.7、0.5、0.3、0.1、0.0〕的比例,称取相应量的Mn(NO3)2、Zr(NO3)4.5H2O,加入去离子水,缓慢搅拌至完全溶解配制成0.1 mol/L的混合溶液,引入分液漏斗中,缓慢滴入上列的集热式磁力恒温搅拌器中进行共沉淀,控制pH=10.将沉淀物陈化12 h后进行抽滤,将滤饼静置2 h后放入电热恒温干燥箱中于110℃恒温干燥12 h,研磨后放入马弗炉于650℃焙烧5 h.冷却后再研磨得到系列MnxZr1-xO2-σ复合氧化物载体.

1.1.2 锰锆镧复合氧化物(Mn0.9Zr0.1LayO2-σ)载体的制备

按1.1.1的方法配制(NH4)2CO3与氨水的混合溶液,将其置于集热式磁力恒温搅拌器中连续搅拌;以Mn:Zr:La各金属离子摩尔比为0.9:0.1:y(y=0.00、0.02、0.04、0.06、0.08、0.12)的比例,称取相应量的Mn(NO3)2、Zr(NO3)4.5H2O和La(NO3)3.6H2O,加入去离子水,缓慢搅拌至完全溶解配制成0.1 mol/L的混合溶液,引入分液漏斗中,然后再按上述1.1.1的方法制得系列Mn0.9Zr0.1LayO2-σ复合氧化物载体.

1.2 Cu基催化剂的制备

1.2.1 Cu3%/MnxZr1-xO2-σ催化剂的制备

将1.1.1制得的MnxZr1-xO2-σ载体与0.1 mol/L的Cu(NO3)2.3H2O溶液等体积浸渍24 h,按w(Cu2+)=3%分别将活性组份Cu负载到各载体上,然后于烘箱内110℃恒温干燥12 h,研磨后放入马弗炉于550℃恒温焙烧2 h.然后研磨筛分,分别得到Cu基催化剂 Cu3%/MnxZr1-xO2-σ.

1.2.2 Cu3%/Mn0.9Zr0.1LayO2-σ催化剂的制备

将1.1.2制得的Mn0.9Zr0.1LayO2-σ载体与0.1 mol/L的Cu(NO3)2.3H2O溶液等体积浸渍24 h,按w(Cu2+)=3%分别将活性组份Cu负载到各载体上,然后于烘箱内110℃恒温干燥12 h,研磨后放入马弗炉于550℃恒温焙烧2 h.然后研磨筛分,分别得到Cu基催化剂 Cu3%/Mn0.9Zr0.1LayO2-σ.

1.2.3 Cuλ/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂的制备

将1.1.2制得的Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ载体与0.1 mol/L的Cu(NO3)2.3H2O溶液等体积浸渍24 h,按w(Cu2+)=3%、5%、7%、12%将活性组份Cu分别负载到Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ载体上,然后于烘箱内110℃恒温干燥12 h,研磨后放入马弗炉于550℃恒温焙烧2 h.然后研磨筛分,分别得到Cu基催化剂Cuλ/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ.

1.3 催化剂的活性评价

在微型固定床石英反应器装置(直径为8 mm)中进行.各气体体积分数为Ф(NO)=0.1%,Ф(C3H6)=0.1%,Ф(CO)=1.0%,Ф(O2)可调,He为平衡气,空速为40 000 h-1,催化剂用量为0.3 g.用 FGA-4100型五组分汽车尾气检测仪(广东佛山分析仪有限公司)在线检测混合气中各组分的含量.NO、CO和C3H6的转化率分别以其进出口的浓度计算,并参照文献[10],采用这三种气体的转化率、起燃温度T50(即转化率达到50%时的温度)及其完全转化温度T90(即转化率达到90%时的温度)评价催化活性.依照文献[11],采用Schlatter常数"S"来表示空燃比,S=〔2c(O2)+c(NO)〕/〔c(CO)+9c(C3H6)〕,当S=1.0时为理论空燃比、S<1为贫氧状态,S>1为富氧状态.

1.4 催化剂的表征

X射线衍射(XRD)测试在德国Bruker-D8型X射线衍射仪上进行,采用CuKα辐射源,管电流40 mA,管电压40 kV.

热重分析(TG)在日本岛津公司TGA-50型热重分析仪上进行.高纯氮气流量20 mL/min,升温速率10℃/min.

扫描电子显微镜(SEM)测试在日本JEOL公司JSM-6360LA型扫描电子显微镜上进行.

2 结果与讨论

2.1 催化剂的性能

2.1.1 锰锆摩尔比对催化剂性能的影响

图1示出不同Mn/Zr摩尔比Cu3%/MnxZr1-xO2-σ催化剂上,NO、CO和C3H6的转化率与温度关系的测定结果.参照文献[10]利用起燃温度T50及完全转化温度T90评价催化剂的催化活性,T50与T90越低,表明催化剂的活性越好.

从图1(a)可看到CO转化的情况:x=0.0(只含Zr不含Mn)时,T50和T90都最高,分别为209℃和498℃;x=1.0(只含Mn不含Zr)时,T50和T90都次之,分别为190℃和449℃;同时含有Mn和Zr而摩尔比不同(x=0.9、0.7、0.5、0.3、0.1)时,T50和T90都明显低于前两者,其中x=0.9时的T50和T90最低,分别为124℃和186℃.这表明Mn/Zr的摩尔比为0.9:0.1时,催化剂对CO转化反应的催化活性较佳.

从图1(b)可看到C3H6转化的情况:x=0.0(只含Zr不含Mn)和x=1.0(只含Mn不含Zr)时,至500℃还未出现T50;同时含有Mn和Zr而摩尔比不同(x=0.9、0.7、0.5、0.3、0.1)时,都出现了T50且明显随着Mn含量降低而逐渐升高,其中x=0.9时T50最低,为277℃,且在414℃出现了T90;其它样品至500℃都未出现T90,但随Mn含量的升高而C3H6转化率显著增大.表明Mn/Zr的摩尔比为0.9:0.1的催化剂,对C3H6转化反应的催化活性较佳.

从图1(c)可看到NO转化的情况:x=1.0(只含Mn不含Zr)时,T50最高,为448℃,而未出现T90,在500℃时的转化率仅为53.6%;x=0.0(只含Zr不含Mn)时,T50次之,为419℃,也未出现T90,在500℃时转化率也只有57.3%;同时含Mn和Zr而摩尔比不同(x=0.9、0.7、0.5、0.3、0.1)时,T50和T90都明显低于前两者,其中x=0.9者T50和T90都最低,分别为245℃和315℃.这又表明Mn/Zr的摩尔比为0.9:0.1的催化剂,对NO转化反应的催化活性较佳.

图1 Mn/Zr摩尔比对Cu3%/MnxZr1-xO2-σ催化剂催化活性的影响

综合图 1(a)、1(b)、1(c)可知,当Mn/Zr摩尔比为0.9:0.1时,Cu3%/Mn0.9Zr0.1O2-σ催化剂上 CO、C3H6和 NO的起燃温度T50最低,分别为124℃、277℃和245℃;CO、C3H6和NO的完全转化温度T90也最低,分别为186℃、414℃和315℃.表明Mn与Zr的相互作用能够提高催化剂的活性,当Mn/Zr摩尔比为0.9:0.1(即Zr的含量较少)时催化剂的三效催化活性提高较为明显,这与文献[12]所报道的相验证.本文探索出Mn/Zr摩尔比为0.9:0.1时三效催化活性较佳的实验结果,表明Mn含量

较多可对催化性能起主要影响作用,从而可以节省Zr的用量.2.1.2 镧含量对催化剂性能的影响

在确定Mn/Zr摩尔比为0.9:0.1的基础上,进一步添加La改善催化性能,并考察

2.1.2 镧含量对催化剂性能的影响

在确定Mn/Zr摩尔比为0.9:0.1的基础上,进一步添加La改善催化性能,并考察其添加量(摩尔比y=0.02、0.04、0.06、0.08和0.12)对Cu3%/Mn0.9Zr0.1LayO2-σ系列催化剂性能的影响.图2示出该系列催化剂上CO、C3H6和NO转化率与温度关系的测定结果.从图2(a)、2(b)和2(c)可清楚看到:①La的添加能够使催化剂的活性普遍提高,

其中y=0.06的Cu3%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂上CO、C3H6和NO的T50都最低,分别为115℃、261℃和217℃,同时T90也都最低,分别为165℃、379℃和298℃;②与未添加La(y=0.00)的相对比,添加La的催化剂上CO、C3H6和NO的转化率曲线向低温方向移动且在高温区趋于稳定.与y=0.00的相比较,y=0.06的Cu3%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂上CO、C3H6和NO的T50分别降低了9℃、16℃和28℃,CO和NO的T90分别降低了21℃、35℃和17℃.

图2 La添加量对Cu3%/Mn0.9Zr0.1LayO2-σ催化剂性能的影响

综合上述情况,可认为添加La能进一步提高催化剂的低温催化活性,同时也有效地提高催化剂的热稳定性.当La添加量y=0.06时,Cu3%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂性能更佳.

2.1.3 铜含量对催化剂性能的影响

Cu作为活性组分,对催化剂的性能起着重要的作用.所以考察铜负载量λ(质量百分数λ=3%、5%、7%、12%)对Cuλ/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂性能的影响.图3示出各催化剂上CO、C3H6和NO的转化率与温度关系的测定结果.

从图3(a)、3(b)、3(c)可分别看到CO、C3H6和NO的T50情况:λ=5%的Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂上CO、C3H6和NO的T50都最低,分别为112℃、253℃和210℃;λ=3%、7%、12%的催化剂上CO、C3H6和NO的T50均出现不同程度的升高.

由图3(a)可看到CO的T90或转化率与温度的关系情况:λ=5%的Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂上CO的T90最低,分别为154℃,500℃时转化率达到100%;λ=3%,7%,12%的催化剂上CO的T90均出现不同程度的升高,在500℃时λ=12%的催化剂上CO转化率反而有所降低.

由图3(b)可看到C3H6的T90或转化率与温度的关系情况:λ=5%的Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂上C3H6的T90最低,为319℃,500℃时转化率达到97.5%;λ=3%,7%的催化剂上C3H6的T90均出现不同程度的升高,λ=12%的催化剂上C3H6至500℃时还未出现T90,且转化率还呈现下降趋势.由图3(c)可以看到NO的T90或转化率与温度的关系情况:λ=5%

的Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂上NO的T90最低,为288℃,500℃时转化率达到99.3%;λ=3%、7%、12%的催化剂上NO的T90均有所升高,其中λ=12%的催化剂上NO转化率从350℃开始下降,至500℃时降为92.5%.

图3 Cu含量对Cuλ/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂性能的影响

综合上述可知:Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂上CO、C3H6和NO的T50分别为112℃、253℃和210℃,T90分别为154℃、319℃和288℃,500℃时转化率分别为100%、97.5%和99.3%,比上述其它催化剂具有更佳的三效催化活性.

2.2 催化剂的XRD测试分析

2.2.1 锰锆摩尔比对催化剂结构的影响

图4是不同Mn/Zr摩尔比Cu3%/MnxZr1-xO2-σ催化剂的XRD测试结果.从图4可以看到:①当x=1.0(只含Mn不含Zr)时,只出现了Mn2O3特征衍射峰,分别位于2θ为23.16°、32.92°、38.26°、45.21°、49.39°、55.26°和 65.87°;当 x=0.0(只含 Zr不含Mn)时,在2θ为24.16°、28.18°、31.42°和34.18°处出现了单斜晶相的ZrO2特征衍射峰,同时也在2θ为30.26°、35.28°、50.32°和60.12°处出现了四方晶相的ZrO2特征衍射峰.②当x=0.9时,未检测到Zr物种相关的特征峰,只出现了Mn2O3的特征峰,而Mn2O3特征峰往低角度方向位移,分别位于 2θ为 22.92°、32.69°、38.02°、44.92°、49.11°、54.96°和65.52°,并且衍射峰强度稍微变弱、峰形宽化.依据文献[13]的报道,可认为这是由于离子半径较大的Zr4+(半径为0.079 nm)部分替代Mn3+(半径为0.066 nm),从而渗进Mn2O3的晶格中,形成Mn-Zr固溶体结构,这将有利于Mn与Zr的相互接触而发生良好的协同作用,可以促使催化剂的催化活性显著提高.③当x=0.7、0.5、0.3、0.1时,可出现ZrO2的特征衍射峰且随着x的含量减少而越来越凸显,同时Mn2O3衍射峰越来越微弱,但ZrO2和Mn2O3的衍射峰位置都未发生相对偏移,这表明ZrO2和Mn2O3没有形成固溶体结构,Mn与Zr未能发生良好的协同作用,所以催化活性不如x=0.9(即是Mn/Zr摩尔比为0.9:0.1)者.

图4 不同Zr/Mn摩尔比的Cu3%/MnxZr1-xO2-σ的XRD图

2.2.2 镧含量对催化剂结构的影响

图5为不同La添加量Cu3%/Mn0.9Zr0.1LayO2-σ催化剂的XRD测定结果.由图5可看到,y=0.02、0.04、0.06时,没有检测到与La相关的特征衍射峰,而比y=0.00(不含La)时,Mn-Zr固溶体衍射峰的位置分别往低角度方向位移了0.07°、0.21°、0.45°,并且衍射峰变得弥散、峰形明显宽化,这表明La3+已进入Mn-Zr固溶体的晶格中部分取代Zr4+或Mn3+,形成了Mn-Zr-La固溶体结构,由于La3+半径(0.106 nm)比Zr4+半径(0.079 nm)和Mn3+半径(0.066 nm)大,导致晶胞变大,衍射峰往小角度方向偏移[14].由图5还可看到,y=0.08时出现微弱的ZrO2特征峰、y=0.12时ZrO2特征峰有所增强且出现La2O3特征峰,这表明当La添加量过多时,一方面会将部分Zr4+挤出来,从而形成ZrO2晶相在载体表面富集,另一方面多余的La又以La2O3晶相形式分布在载体表面.

图5 不同La添加量Cu3%/Mn0.9Zr0.1LayO2-σ催化剂的XRD图

另外,依据图5的XRD测试结果和文献[15],按Debye-Scherrer公式计算不同 La添加量 Cu3%/Mn0.9Zr0.1LaУO2-σ催化剂的晶粒粒径大小,结果列为表1.从表1可以看到:①随着y=0.00、0.02、0.04、0.06逐步增加,晶粒逐步减小,这表明添加La形成Mn-Zr-La固溶体后晶胞可变大,而La能够抑制晶粒的长大,使得y=0.06时晶粒较小;②随着y=0.08、0.12逐步增加,晶粒却逐步变大,这表明La添加量过多时,部分Zr被挤出固溶体而在表面聚集,过多的La也会在表面聚集,致使晶粒变大.

表1 不同La添加量Cu3%/Mn0.9Zr0.1LayO2-σ催化剂的晶粒粒径大小

综合上述情况可知,y=0.06时与y=0.02、0.04时相比,虽然都能形成Mn-Zr-La固溶体结构,而y=0.06时La添加量较多且晶粒较小;y=0.06时与y=0.08、0.12时相比,虽然y=0.08、0.12时La添加量较多,但出现ZrO2晶相或La2O3晶相在载体表面富集的现象,并且晶粒较大.所以La添加量y=0.06较合适,有利于提高载体的热稳定性,能促使催化活性进一步提高.

2.2.3 铜含量对催化剂结构的影响

图6为活性组分Cu不同负载量的Cuλ/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂的XRD测定结果.从图6可看到:①Cu负载量λ=3%、5%、7%和12%时,所显示的Mn-Zr-La固溶体衍射峰位置都与λ=0%(没有负载Cu)的完全相同,这表明所负载的Cu都没进入Mn-Zr-La固溶体之中;②λ=3%和5%时,没有检测到Cu物种相关的衍射峰,这表明Cu物种高度分散在载体表面;③λ=7%和12%时,在2θ=35.96°处出现了CuO晶相的特征衍射峰,而且当λ=12%时这个CuO衍射峰比λ=7%时有所增强,这表明Cu负载量过多时,将导致Cu物种形成晶相而聚集在载体表面,因而使得载体上可利用的活性Cu物种数目减少,造成催化活性下降[16].

图6 不同Cu负载量Cuλ/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂的XRD图

综合上述,可以认为Cu负载量为5%者催化性能更好.其主要原因是:它与Cu负载量为3%者相比,由于活性组分Cu的含量较高,所以催化性能较好;与Cu负载量为7%和12%者相比,由于没有出现CuO晶相在载体表面聚集的状况,因此有利于催化性能的提高.

2.3 TG测试分析

图7是Cu5%/Mn0.9Zr0.1O2-σ和Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂的TG测试结果.如图7所示,这两个催化剂的热失重过程都可以大致分为两个阶段.第一阶段主要是催化剂表面物理吸附水、化学吸附水脱除和表面羟基的脱水,Cu5%/Mn0.9Zr0.1O2-σ催化剂在0℃~797℃失重,失重量为5.42%;Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂在0℃~863℃失重,失重量为2.42%.第二阶段主要是晶格氧脱除、部分金属物种烧结,引起部分结构的组分损失,Cu5%/Mn0.9Zr0.1O2-σ催化剂在797℃~1000℃失重,失重量为 3.29%;Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂在863℃~1000℃失重,失重量为1.98%.

图7 不同催化剂的热失重曲线

从上述的TG测试结果可看到,Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂的失重量远小于Cu5%/Mn0.9Zr0.1O2-σ催化剂的失重量,这表明添加La能有效提高催化剂的热稳定性.

2.4 SEM测试分析

图 8 是 Cu3%/Mn0.9Zr0.1O2-σ、Cu3%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ 和 Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ 催化剂的SEM测试结果,显示出各催化剂的外观形貌和催化剂颗粒的大小,每个催化剂颗粒由若干晶粒构成.对比图8中(a)、(b)、(c)可以看出,Cu3%/Mn0.9Zr0.1O2-σ催化剂颗粒较大并且不均一、较为粗糙、团聚严重,而Cu3%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ 和 Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ 两者形貌相似,催化剂颗粒都明显细化、较为均匀分散,这表明La的添加不但能够抑制催化剂颗粒的长大,还能够有效减小晶粒的团聚现象.

图8 不同催化剂的SEM照片

催化剂颗粒的细化,可以阻止活性组分聚集成簇,将有利于反应物分子在催化剂表面的吸附、活化及反应.

2.5 Cu/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂的空燃比特性

本文上述的催化活性是在理论空燃比的条件下测定的.鉴于当前全球性能源危机的情况,因此大力提倡节约能源.为了节约能源和提高燃烧效率,必须在燃料燃烧过程中加入过量的氧气(即过量的空气),所以空燃比特性成为衡量催化剂三效催化活性的指标.依据文献[11],采用Schlatter常数"S"来表示空燃比,S值越大,O2的含量越高.当S=1.0时为理论空燃比,S<1为贫氧状态,S>1为富氧状态.CO、C3H6和NO转化率大于80%的S值范围越宽,表明催化剂的空燃比特性越好.

图9是Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂在300℃的空燃比曲线.从图9可看到Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂上CO、C3H6和NO转化率大于80%的S值范围:当S=0.72

至S=1.49时,CO的转化率保持在80%以上;当S=0.86至S=1.25时,NO的转化率保持在80%以上;当S=0.93至S=1.28时,C3H6的转化率保持在80%以上;同时当S=1.2时,CO、C3H6和NO转化率都最高,分别为100%、94.6%和97.4%.空燃比曲线的实验结果表明,Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂具有较宽的空燃比适应范围,S=1.2(富氧状态,也称为"贫燃")时三效催化活性较高,有利于节约能源.

图9 Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂在300℃的空燃比曲线

3结语

采用改进的共沉淀方法制备锰锆镧复合氧化物固溶体载体,然后负载上Cu作为活性组份,可制得对CO、C3H6和NO转化反应具有良好催化性能的铜基锰锆镧复合氧化物催化剂Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ,在该催化剂上CO、C3H6和NO的T50分别为112℃、253℃和210℃,T90分别为154℃、319℃和288℃,500℃时转化率分别为100%、97.5%和99.3%.

Cu5%/Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ催化剂性能良好的主要因素是:(1)以Mn:Zr:La摩尔比为0.9:0.1:0.06制得的Mn0.9Zr0.1La0.06O2-σ复合氧化物载体具有良好的固溶体结构,Mn、Zr和La物种都没有在载体表面富集,而通过固溶体结构发生相互协同作用,有效促使低温催化活性和稳定性的提高.(2)Cu的负载量为5%时,能够高度分散在载体表面而不出现富集的情况,可更好发挥催化活性组分的作用.

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