CuO/CexZr1-xO2觸媒於富氫中CO的選擇性氧化反應研究

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：38

、訪客IP：3.16.130.96

姓名

陳翰全(Peter Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學工程與材料工程學系

論文名稱

CuO/CexZr1-xO2觸媒於富氫中CO的選擇性氧化反應研究

相關論文

★ Ag/Mg2AlO-hydrotalcite觸媒於α,β-不飽和醛選擇性氫化反應之研究	★ 貴金屬對CuO/ZnO/Al2O3觸媒於甲醇部分氧化/蒸汽重組複合式反應的影響
★ Au觸媒於硝基苯氫化反應及硝基苯乙烯選擇性氫化反應之研究	★ 苯於CuO/Ce0.9-xZr0.1MnxO2觸媒之全氧化反應研究
★ 化學還原法製備Ag/Mg2AlO觸媒之研究-α,β-不飽和醛選擇性氫化反應	★ 苯於Ag/Ce0.9-xZr0.1MnxO2觸媒之全氧化反應研究
★ 甲醇蒸汽重組產氫觸媒之設計	★ CH4+CO2於ZrO2/SiO2與La2O3/Al2O3負載式鉑觸媒之重組反應研究
★ 以化學還原/共沉澱法製備Cu/ZrO2/metal oxide觸煤應用於CO2+H2合成甲醇反應之研究	★ CuB超細合金觸媒之製備與催化性質探討
★ 負載式CoB非晶態合金觸媒製備與催化性質探討	★ CuB系列觸媒於甲酸甲酯氫解及一段式甲醇合成法之研究
★ Ni/Mg-Al-O觸媒於CH4/CO2重組反應之研究	★ 負載式CuB合金觸媒製備與催化性質探討
★ CH4/CO2於CeO2氧化物與CexZr1-xO2共氧化物負載式Pt觸媒之重組反應研究	★ 奈米NiB、CoB非晶態合金觸媒於檸檬醛選擇氫化反應之研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

本研究以具有釋氧/儲氧redox特性的CexZr1-xO2氧化物為擔體，利用含浸法製備CuO/CexZr1-xO2觸媒，探討觸媒於富氫中CO選擇性氧化反應特性。
XRD、TPR證實，適量的ZrO2可固溶入CeO2，造成CeO2結構扭曲、鬆動，增強CexZr1-xO2的(儲氧Ce4+/釋氧Ce3+)redox特性，脈衝式CO吸附實驗證實，於CeO2中引入Zr O2可促進觸媒產生更多的活性中心Cu+。少量ZrO2的引入，確實有助CuO/CexZr1-xO2觸媒於CO選擇性氧化反應之活性，擔體中以Ce0.9Zr0.1O2有最佳表現，7%CuO/CexZr1-xO2觸媒於轉化率達100%所需溫度(T100)比7%CuO/CeO2之T100降低10℃。CuO的最佳負載量為7%，脈衝式CO吸附證實，7%CuO/CexZr1-xO2觸媒有最大CO吸附量，有最多活性中心Cu+，有最佳活性。選擇性方面，7%CuO/CexZr1-xO2小於110℃前，都可維持100%的選擇率，是一個具有極高選擇率的觸媒。CO2及H2O雖會降低7% CuO/Ce0.9Zr0.1O2觸媒活性，但觸媒仍能維持高選擇性，且有不錯的穩定性，經過200小時反應後，觸媒仍能保持接近初始的轉化率與選擇率。CuO/Ce0.9Zr0.1O2活性雖然不及Au/Fe2O3，但有較佳選擇率。CuO/Ce0.9Zr0.1O2觸媒與Pt/Al2O3觸媒之活性相當，但選擇率則遠優於Pt/Al2O3觸媒，具有取代Pt/Al2O3的潛力。

關鍵字(中)

★ 氧化鈰
★ 氧化銅
★ 一氧化碳
★ 選擇性氧化
★ 氧化鋯

關鍵字(英)

★ selectivity oxide
★ redox
★ ceo2
★ CO
★ CexZr1-xO2
★ CuO
★ zro2

論文目次

目錄
第一章緒論 1
第二章文獻回顧 3
2-1 燃料電池的發展背景 3
2-2 CO選擇性氧化觸媒 5
2-3 CuO-CeO2觸媒的特性 7
2-4 CexZr1-xO2的結構特性與氧化還原特性 10
2-5 促進CeO2 redox特性的其他金屬 13
第三章實驗方法與設備 15
3-1 CexZr1-xO2擔體之製備 15
3-2 觸媒製備 15
3-3 氫-程溫還原 (H2-TPR) 16
3-4 脈衝式CO吸附 18
3-5 全表面積及孔徑量測 18
3-6 X-射線繞射分析(XRD) 20
3-7 CuO/CexZr1-xO2於富氫下CO選擇性氧化反應研究 20
3-8 CO2與H2O影響實驗 21
3-9 轉化率與選擇率之計算 22
3-10 使用藥品 25
第四章結果與討論 27
4-1 CeO2、CexZr1-xO2擔體之製備與鑑定 27
4-1-1 BET表面積測量 27
4-1-2 XRD結構分析 27
4-2 擔體與觸媒表面性質分析 31
4-2-1 氫程溫還原(TPR) 31
4-2-2 脈衝式CO吸附 33
4-3 富氫中的CO選擇性氧化反應 35
4-3-1 富氫CO選擇性氧化反應於銅觸媒的初步探討 35
4-3-2 不同比例CexZr1-xO2共氧化物擔體之影響 37
4-3-3 不同CuO負載量的影響 43
4-3-4 其他促進金屬 44
4-3-5 CO2與H2O對反應之影響 51
4-3-6 200小時反應穩定性測試 51
4-3-7 CuO/Ce0.9Zr0.1O2與貴金屬觸媒之比較 56
第五章結論 61
總結 62
參考文獻 63
圖目錄
圖2-1 CuO/CeO2 之結構示意圖 8
圖2-2 CuO與CeO2擔體行CO氧化協同作用模式 9
圖2-3 A possible structur of Ce0.5Zr0.5O2 11
圖3-1 氫氣程溫還原裝置圖 17
圖3-2 脈衝式CO吸附裝置圖 19
圖3-3 選擇性氧化反應實驗裝置示意圖 23
圖3-4 CO2與H2O引入之實驗裝置示意圖 24
圖4-1 CexZr1-xO2擔體之X-ray繞射光譜圖 30
圖4-2 y%CuO/Ce0.9Zr0.1O2觸媒之X-ray繞射光譜圖 31
圖4-3 CexZr1-xO2擔體之H2-TPR譜圖 32
圖4-4 CuO、CuO-CeO2與CuO/Al2O3觸媒之活性比較 36
圖4-5 含浸法與共沈澱所得觸媒於CO選擇性氧化反應之比較 38
圖4-6(a) 7%CuO/CuxZr1-xO2觸媒於CO選擇性氧化反應之轉化率 39
圖4-6(b) 7%CuO/CuxZr1-xO2觸媒於CO選擇性氧化反應之選擇率 40
圖4-7 CuO/CeO2 之結構示意圖 41
圖4-8 CuO與CeO2擔體行CO氧化協同作用模式[18] 41
圖4-9(a) y%CuO/Cu0.9Zr0.1觸媒O2於CO選擇性氧化之轉化率 44
圖4-9(b) y%CuO/Cu0.9Zr0.1O2觸媒於CO選擇性氧化之選擇率 45
圖4-10 7%CuO/Ce0.9Pr0.07Zr0.03O2於CO選擇性氧化之轉化率 47
圖4-11 7%CuO/Ce0.9Zr0.07Y0.03O2於CO選擇性氧化之轉化率 48
圖4-12 7%CuO/Ce0.9Zr0.07Sn0.03O2於CO選擇性氧化反應之轉化率 49
圖4-13(a) CO2與H2O對7%CuO/Ce0.9Zr0.1O2觸媒於CO選擇性氧化反應活性之影響 51
圖4-13(b) CO2與H2O對7%CuO/Ce0.9Zr0.1O2觸媒於CO選擇性氧化反應之選擇率影響 52
圖4-14(a) 7%CuO/Ce0.9Zr0.1O2觸媒200 hr穩定性測試之CO轉率 53
圖4-14(b) 7%CuO/Ce0.9Zr0.1O2觸媒200 hr穩定性測試之CO2選擇率 54
圖4-15(a) CO2與H2O對3%Au/Fe2O3觸媒於CO選擇性氧化反應活性之影響 56
圖4-15(b) CO2與H2O對3%Au/Fe2O3觸媒於CO選擇性氧化反應之選擇率影響 57
圖4-16(a) CO2與H2O對5%Pt/Al2O3觸媒於CO選擇性氧化反應活性之影響 58
圖4-16(b) CO2與H2O對5%Pt/Al2O3觸媒於CO選擇性氧化反應之選擇率影響 59
表目錄
表4-1 CexZr1-xO2擔體表面積 28
表4-2 CexZr1-xO2共氧化物之還原度 29
表4-3 7%CuO/CexZr1-xO2觸媒之CO吸附量 34
表4-4 y%CuO/Ce0.9Zr0.1O2觸媒之CO吸附量 34
表4-5 7%CuO/CexZr1-xO2觸媒於CO選擇性氧化反應之T50、T100及S100 40
表4-6 y%CuO/Ce0.9Zr0.1O2觸媒於CO選擇性氧化反應之T50、T100及S100 46
表4-7 不同觸媒於CO選擇性氧化活性與選擇率比較 55

參考文獻

參考文獻
[1] 鄭耀宗,科學發展,367期,2003年7月
[2] G. Avgouropoulos, T. Ioannides, Ch. Papadopoulou, J. Batista, S. Hocevar and H.K. Matralis, Catal. Today, 75 (2002) 157.
[3] S.H. Oh and R.M. Sinkevitch, J. Catal, 142 (1993) 254.
[4] C. Plog, W. Maunz, T. Tengel and R. Andorf, Eur. Patent 0650923 A1 (3 May 1995).
[5] M.J. Kahich, A. Gasteiger and R.J. Behm, J. Catal, 171 (1997) 93.
[6] M. Haruta, N. Yamada, T. Kobayashi and S.J. Iijima, J. Catal, 115 (1989) 301.
[7] M. Haruta, S. Tsubota, T. Kobayashi, H. Kageyama, M.J. Genet and B. Delmon, J. Catal, 144 (1993) 175.
[8] M. Haruta, Catal. Today, 36 (1997) 153.
[9] J.D. Grunwaldt, M. Maciejewski, O.S. Becker, P. Fabrizioli and A. Baiker, J. Catal,186 (1999) 458.
[10] R.J.H. Grisel and B.E. Nieuwenhuys, J. Catal, 199 (2001) 48.
[11] J.L. Margitfalvi, A. Fasi, M. Hegedus, F. Lonyi, S. Gobolos and N. Bogdanchikova, Catal. Today, 72 (2002) 157.
[12] R.J.H. Grisel, C.J. Weststrate, A. Goossens, M.W.J. Craje, A.M.van der Kraan and B.E. Nieuwenhuys, Catal. Today, 72 (2002) 123.
[13] Y.M. Kang and B.Z. Wan, Appl. Catal. A., 128 (1995) 53.
[14] W.P. Dow and T.J. Huang, J. Catal., 147 (1994) 322.
[15] 林聖欽，「以觸媒在富氫下行一氧化碳選擇性氧化」，清大碩士論文(2000).
[16] G. Avgouropoulos, T. Ioannides, H.K. Matralis, J. Batista and S. Hocevar , Catal. Lett, 1 (2001) 157.
[17] Meng-Fei Luo,Yi-Jun Zhong, Xian-Xin Yuan andXiao-Ming Zheng, Appl. Catal, 162 (1997) 121.
[18] Wei Liu and Maria Flytzani-Stephanopoulos, J. Catal, 153 (1995) 304.
[19] Wei Liu and Maria Flytzani-Stephanopoulos, J. Catal. 153 (1995) 317.
[20] B. Skaman, D. Grandjean, R.E. Benfield, A. Hinz, A. Andersson and L.R. Wallenberg, J. Catal. 211 (2002) 119.
[21] A.Martinez-Arias,M. Fernandez-Garcia,O.Gaivez, J. M. Coronado, J. A. Anderson, J. Catal,195 (2000) 207.
[22] B. Skaman, D. Grandjean, R.E. Benfield, A. Hinz, A. Andersson and L.R. Wallenberg, J. Catal, 211 (2002) 119.
[23] M. Ozawa and C.K. Loong, Catal. Today, 50 (1999) 329.
[24] M. Daturi, E. Finocchio, C. Binet, J.C. Lavalley, F. Fally and V. Perrichon, J. Phys. Chem. B, 103 (1999) 329.
[25] K. Otsuka, Y. Wang, and M. Nakamura, Appl. Catal. A., 183 (1999) 317.P.
[26] Fornasiero, E. Fonda, R.D. Monte, G. Valic, J. Kaspar and M. Grazizni, J. Catal., 187 (1999) 177.
[27] C. Descorme, Y. Madier and D. Duprez, J. Catal., 196 (2000) 167.
[28] Y. Madier , C. Descorme, A.M. Le Govic and D. Duprez, J. Phys. Chem. B, 103 (1999) 10999.
[29] M.F. Luo and X.M. Zheng, Appl. Catal. A, 189 (1999) 15.
[30] Fornasier, R. Di Monte, G.Ranga Rao, J. Kašpar, S. Meriani,
A. Trovarelli, and M. Graziani, J. Catal., 151 (1995) 168.
[31] K. C. Taylor, in: J.R. Anderson and M. Boudart (Eds), Automotive catalytic converters, in Catalysis: Science and Technology, vol. 5, Springer, Berlin, 1984.
[32] K. C. Taylor, Catal. Rev.-Sci. Eng., 35 (1993) 457.
[33] G. Vlaic, P. Fornasiero, S. Geremia, J. Kašpar and M. Graziani, J. Catal., 168 (1997) 386.
[34] G. Vlaic, R. Di Monte, P. Fornasiero, J. Kašpar, and M. Graziani, J. Catal., 182 (1999) 378.
[35] C. Descorme, Y. Madier, and D. Duprez, J. Catal., 196 (2000) 167.
[36] H.He, H.X. Dai, K.W. Wong and C.T. Au, Appl. Catal. A., 251 (2003) 612.
[37] Rui Lin,Meng-fei Luo,Yi-Jun Zhong Yan, Guang-Yu Liu, Wei-ping Liu., Appl. Catal. A., 255 (2003) 331.

指導教授

廖炳傑、陳吟足
(Biing-jye Liaw、Yin-Zu Chen)

審核日期

2004-7-9

推文