TiO2和ZrO2担载的钒氧化物对柴油炭黑催化燃烧的原位紫外激光拉曼光谱研究  

作　　者：刘坚[1] 赵震[1] 徐春明[1] 段爱军[1] 姜桂元[1] 高金森[1] WenyongLin Israel E.Wachs 

机构地区：[1]中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京102249 [2]In-situ Molecular Characterization and Catalysis Laboratory, Department of Chemical Engineering, Lehigh University, Bethlehem, PA 18015, USA

出　　处：《中国科学（B辑）》2008年第3期238-247,共10页Science in China(Series B)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:20473053和20525621);北京市自然科学基金(批准号:2062020);863计划(批准号:2006AA06Z346)资助项目

摘　　要：利用紫外激光拉曼(UV-Raman)光谱表征了担载TiO2或ZrO2表面的钒氧化物催化剂的分子结构,采用原位UV-Raman光谱考察了V4/TiO2和V4/ZrO2催化剂对柴油炭黑催化燃烧的真实反应状态.结果表明:随着反应温度的升高,TiO2发生了从锐钛矿相到金红石相的晶相转移;然而,ZrO2载体没有观察到明显的相转移过程发生.担载钒氧化物的结构也与钒的载量有关,当钒的载量m(m是每100个载体金属离子中所含的钒离子数)等于4时,钒氧化物在TiO2或ZrO2载体上达到了单层饱和分散,此时催化剂的氧化还原能力最强.所以,在TiO2或ZrO2担载的钒氧化物催化剂中,V4/TiO2和V4/ZrO2是各自系列催化剂中对炭黑燃烧活性最高的催化剂.在炭黑的催化燃烧过程中,原位UV-Raman光谱检测到表面含氧络合物(SOC)的形成,而且SOC主要以羧基功能团的形态存在.反应气体中NO的存在能够促进SOC的生成.

关 键 词：钒氧化物 催化剂 紫外拉曼 原位 炭黑燃烧 

分 类 号：O643.36[理学—物理化学] O614.511[理学—化学]