除Pd催化劑外,Pt、Au、Rh等貴金屬也常用于氧化外族、H2和CO,并主要表現出高活性。從氧化反應來(lái)看,貴金屬催化劑一般的活性順序是:Pt>Ir>Os>Pd>Rh>Ru,對于較低濃度的甲烷催化燃燒來(lái)說(shuō),Pd是活性最好的貴金屬,而對于C3以上的烷烴,Pt的催化反應氧化能力最強,在甲烷氧化反應中,Pt可使表層的氧分子發(fā)生活性,同時(shí)也可降低甲烷吸附離解的活化能,這就是VOC催化劑常出現的超低溫催化燃燒現象,此外,科學(xué)研究也表明,Pt催化劑具有比Pd催化劑更強的抗硫中毒能力,但在一個(gè)氧氣充足的環(huán)境下?與Pd/Al2O3相比,Pt/Al2O3更容易鍛燒凹陷。用硫化橡膠分解的Pt/Al2O3催化劑在氧氣標準下的甲烷催化燃燒反應進(jìn)行研究,發(fā)現硫化橡膠分解后的催化劑表層硫化氰酸鉀和高寬比氧化的Pt分子在Pt顆粒邊緣存在相互影響,并產(chǎn)生一個(gè)新的活性位,能對CH4中的C產(chǎn)生活性?H鍵作為一種貴金屬而非Pt族原素的Au,曾被認為是一種可塑性金屬材料,極少用于催化反應,直到80年代后期,Haruta等人還用Au催化劑氧化CO,在203K的超低溫下把CO轉化成CO?其主要表現為極高的催化反應活性,引起人們對Au催化劑的極大關(guān)注。此后,Haruta等陽(yáng)離子更系統地科學(xué)地研究了Au催化劑顆粒規格、金屬材料和介質(zhì)之間的相互作用,并認為當Au顆粒尺寸小于5rnn時(shí),CO和飽和態(tài)催化劑都能產(chǎn)生很高的催化活性。以Choudhary等為例,研究了Au催化劑在富氫環(huán)境中對CO選擇性氧化的反應,認為Au顆粒在2~5nm范圍活性最好。
目前關(guān)于Rh、Ru和Ir催化劑用于甲烷催化燃燒反應的科學(xué)研究還不多見(jiàn),但它們具有優(yōu)異的活性C-H鍵和抗積炭特性。氧化鋁負載的貴金屬催化劑的活性順序是PtIr催化劑,這主要是由于其生成熱小、對氧和氫的粘結性差、抗積炭和活性烷侄能力強等特點(diǎn)常見(jiàn)于CO氧化、桂類(lèi)活性、甲烷制合成氣等反應中[41_43]。ONakagawa等人認為,甲烷制合成氣的整個(gè)過(guò)程是二步反應,第一步反應甲烷完全氧化生成CO2和HO,第二步反應甲烷干基重組和甲烷蒸氣重組,科學(xué)研究還表明,甲烷和CO?干式重組反應的活性順序與甲烷部分氧化反應的反應介質(zhì)不同,由大到小依次為:TiCh、ZrCh、Y2O3、Y2O3、La26、MgO>AI2O3、SiO2o木研究小組曾科學(xué)研究過(guò)IoLa催化劑在乙醇重組電解水制氫全過(guò)程中,會(huì )產(chǎn)生密排六方La2O3和La2O2CO3等La化合物,這種Ir夾雜La2O2CO3的生成和溶解是可逆的,在整個(gè)過(guò)程中,它會(huì )消耗表層的Ir及其積碳、CO2、CH等La2O3、La2O2CO3、La2O2CO3等La化合物,在整個(gè)過(guò)程中,La2O2CO3、La2O2CO3等La2CO3等La化合物的生成和溶出是可逆的,而La2O2CO3、La2O2CO3等La2CO3等La化合物的生成和溶出則會(huì )消耗表層Ir及其含碳的La2、CH等La2O2CO3等La化合物,在整個(gè)過(guò)程中,La2O2CO3等La2CO研究小組對Ir催化劑的CO氧化平成甲烷催化燃燒進(jìn)行了科學(xué)的研究。他們的調查顯示,Ir/CeO?以Ir表示的催化劑Ir?這一方法是存在的,伴隨著(zhù)載體提高IrO2由高度分散的小顆粒方式轉變?yōu)榫啻箢w粒方式,CO氧化反映的TOF逐漸下降,而且她們也發(fā)現金屬材料狀態(tài)的Ir催化劑氧化CO的能力要高于過(guò)氧化物狀態(tài)的IrCU崔化劑;而在科學(xué)研究k/ZKh催化劑用于甲烷催化燃燒時(shí),她們發(fā)現反映的TOF首先伴隨著(zhù)Ir顆粒的增大?,然后保持不變。
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