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一种新型纳米催化剂的研制及其应用
作者：冯雷雷
来源：《中国科技博览》2016年第26期
摘要：钙钛矿氧化物纳米材料由于其结构可控、热稳定性好、催化效率高、价格低廉等优点，逐渐成为现代工业催化领域研究的热点。本文利用改进型的溶胶凝胶法，以金属盐硝酸镧与硝酸钴为原料，以柠檬酸与乙二醇为螯合剂，制备了钙钛矿型纳米LaCoO3催化剂。采用XRD、扫描电子显微镜等手段对催化剂进行了表征，研究了该催化剂对于汽车尾气中CO和C3H6的催化效果。实验结果表明，制得的纳米LaCoO3催化剂，分散性较好。催化结果显示，催化剂完全催化氧化CO和C3H6分别在200℃和350℃，具有比较好的催化效果。 关键词：纳米催化剂；钙钛矿；汽车尾气 【分类号】：O643.36
汽车排出的污染物主要有CxHx，CO，NOx等， 占大气总污染物的以上， 对环境和人类健康造成非常大的危害。安装汽车尾气净化器是减轻汽车尾气污染的有效方法之一，汽车尾气净化主要采用催化转化效率很高的贵金属三效催化剂，经研究，将贵金属微粒保持在纳米级，稀土纳米材料集稀土和纳米材料特性于—体，用纳米稀土粒子取代三效催化剂中的常规稀土化合物可以提高汽车尾气中CO、CH和NOx的转化。
本文主要研究改进的溶胶凝胶法-Pechini法制备纳米钙钛矿催化剂LaCoO3以及测试其对CO和CH的催化效果。首先通过改变反应物的不同配比，然后利用SEM、XRD等手段对产物进行表征，并利用催化剂评价装置进行产物对于CO和CH催化氧化性能进行评价，以求获得较好的形貌和最好的催化效果，最后总结出一个完整的制备纳米型钙钛矿催化剂的体系。 1、纳米催化剂概况
纳米催化剂具有大比表面积、高表面能、高度的光学非线性、特异催化性和光催化性等特性， 在一些反应中表现出优良的催化性能。纳米催化剂颗粒尺寸小，位于表面的原子所占的体积分数很大，产生了相当大的表面能。随着纳米粒子尺寸的减少，比表面积急剧加大，表面原子数及所占比例迅速增大。其中，钙钛矿型纳米复合氧化物由于其独特的物理性质和化学性质，在理论上它是研究催化剂表面及催化性能的理想样品。 2、实验部分
2.1实验主要试剂及仪器 2.2 纳米LaCoO3的制备流程