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原位红外实验(吡啶吸附/CO+O2催化反应)

时间:2025-11-16      阅读:143

1)反应物吸附类型解释:CO吸附在Cu2+上,O2吸附在Ce3+、Ce4+上,但是CO脱附峰随CO吸附浓度升高而升高,O2脱附峰随CO吸附浓度升高而降低,表明存在竞争吸附现象:有O2吸附在Cu2+;且在CO浓度25%、O2浓度25%时,CO2脱附量基本都达到值,表明此时CO与O2的竞争吸附,实现了吸附CO与吸附O(及向晶格O转变)动态反应的化。
2)脱附峰解释:脱附峰温度TNon-acid< TAcid 。原因:(1)CO2:不酸洗催化剂活性高,在较低温度时,便开始产生CO2;(2)CO:不酸洗催化剂活性位数量多,CO吸附量相对较大,易先产生脱附峰;(3)O2:O2吸附在Ce3+、Ce4+上,而竞争吸附现象也表明有O2吸附在Cu2+,导致酸洗催化剂O2的脱附峰温度高于不酸洗催化剂。
3)脱附量解释:不酸洗催化剂的三种气体脱附量不全大于酸洗催化剂的三种气体脱附量,虽然不酸洗催化剂活性物种(CuO)含量高,吸附的CO与O2含量也应较高,但是竞争吸附使CO吸附量相对降低,使其CO脱附量与酸洗催化剂CO脱附量相近,而导致了不酸洗催化剂O2脱附量却高于酸洗催化剂的O2脱附量;最后不酸洗催化剂CO2的脱附量略小于酸洗催化剂CO2的脱附量,这归功于酸洗催化剂Ce离子(Ce3+、Ce4+)及Cu2+表面吸附的O2与Cu2+吸附的CO的协同关系较为平衡,而不酸洗催化剂CuO含量高,Cu2+吸附的CO、O2较多,Ce4+吸附的O2相对较少,在一定的CO和O2吸附量条件下,Cu-Ce协同作用在使O2充分反应前并为体现出来,O2便已经先一步脱附,导致较高温度下酸洗催化剂的CO2的脱附量略高于不酸洗催化剂CO2的脱附量。

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