Поведение наноразмерных частиц Pt,Pd и Rh на γ-Al2O3 и Ce1-xZrxO2+5 носителях в условиях высокотемпературного трехфункционального каталитического (TWC) процесса

• Автор: Денисов, Сергей Петрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Обзор литературы

1.1 Проблема каталитической очистки отходящих газов автотранспорта

1.2 Химическое поведение платиновых металлов в ПЛСпроцессе

1.3 Селективность платиновых металлов в ТАЛСпроцессе

1.4 Роль подложки в в ПЛСпроцессе

1.5 Взаимовлияние компонентов смешанных каталитических

систем

1.6 Миграция платиновых металлов

1.7 Особенности отравления ПЛСкатализаторов

Заключение по обзору литературы
2 Экспериментальная часть
2.1 Метод приготовления образцов
2.2 Методы исследования.
3 Результаты и их обсуждение
3.1 Поведение наноразмерных Рб, Р1 и ИИ на оксидных подложках А и Се1.хггх6 при гидротермальной обработке
3.1.1 Состояние Рб катализаторов
3.1.2 Состояние катализаторов
3.1.3 Каталитическая активность Рб и Р1 катализаторов
3.1.4 Состояние ИЬ катализаторов
3.1.5 Влияние асодержащей подложки на Р1 катализатор
3.2 Бинарные РГИИ и РбИИ катализаторы на многофазных подложках в условиях гидротермального воздействия
3.2.1 Исследование каталитической активности бинарных РбР1РИ катализаторов
3.2.2 Состояние РбИИ катализатора
3.2.3 Состояние РШЬ катализатор
3.3 РИ катализатор в условиях ТЛСпроцесса
3.3.1 Испытание катализатора на моторном стенде
3.3.2 Испытание катализатора на автомобиле
3.3.3 Колебательные реакции конверсии СО, ЫОх
и углеводородов на Р1Рс1 катализаторе в присутствии оксидов свинца
3.4 Схема миграции платиновых металлов в бинарных катализаторах
3.4.1 ИЯИ катализатор
3.4.2 РбРИ катализатор
3.5 РбРЫЗЬ катализатор
ВЫВОДЫ
Список литературы


Селективность ТЛСкатализатора должна проявляться в его способности промотировать реакции 1, 2, 4, 5 и 6 раньше, чем 3 а реакции 4 и 5 раньше 7. ТЛСкатализаторов могут быть достигнуты только с применением платиновых металлов 8, 9, , , прежде всего Р1, Рб и ИИ. Химическое поведение платиновых металлов в ТЛСпроцессе. Рассмотрим некоторые особенности, а точнее различия платиновых металлов при конверсии ЫОх, СО и углеводородов. Следует отметить, что в этой области накоплен громадный экспериментальный материал, касающийся химического поведения платиновых металлов, кинетики и катализа. Рс более реакционны, чем остальные платиновые металлы. Например, достаточно легко растворяются в царской водке в присутствии воздуха. Р и Рс взаимодействуют с расплавленными оксидами щелочных металлов особенно с пероксидами, с элементарными Р, Э1, РЬ, Аэ, вЬ, Эе . Р1 и Рб поглощают большое количество молекулярного водорода при С и 1 атм один объем палладия поглощает 0 объемов водорода. Поглощение водорода сопровождается уменьшением электропроводности и магнитной восприимчивости. Известно, что водород способен диффундировать сквозь слой массивного палладия. Оксид палладия И РсЮ устойчивое соединение. Безводный РсЮ образуется при непосредственном взаимодействии металла с кислородом в интервале температур 00 С. Выше 0 С начинается разложение РсЮ с образованием смеси Рс РсЮ и лишь при температуре 00 С происходит полный распад оксида до металла и кислорода. Оксиды палладия III и IV образующиеся в виде гидратов РсОзНгО и РсЮ2 Н при анодном окислении палладия, неустойчивы и легко разлагаются до молекулярного кислорода и РсЮ 3. РбРсЮ системы изменяется как функция температуры л парциального давления кислорода , . Чем ниже давление и чем выше температура, тем более вероятна металлическая фаза Р На воздухе температура фазового перехода РсЮ Рс находится в пределах 00 С . Однако подобные вычисления не относятся к системам с более сложным химическим составом катализатора. Изучение взаимодействия палладия и кислорода показали существование на поверхности оксид алюминиевого носителя двух видов оксидов палладия РЮхРс1 и РсЮ, и металлического Р Оксид палладия РсЮ нанесенный на чистый А разлагается до металлического палладия на воздухе в два, этапа при температуре выше 0 С , . Напротив, реокисление металлического Рс до РсЮ и РсЮх во время охлаждения происходит очень, медленно в температурном диапазоне 00 С, где. РсЮх и РсЮ в металлический Рс и последующее охлаждение снова ведет к редиспергированию, фаз РсЮА3 и. РсЮхР6А. Таким образом, существует окно в несколько сот градусов, в котором катализатор может быть как в металлическом, так. Этот гистерезис поведения находится в сильной зависимости от окружения РбРсЮ фаз, т. Известны соединения одно, двух, трех и четырехвалентного родия 3. РИ3 в интервале С. РЬ3 образуется при окислении металлического родия кислородом воздуха при С. При более низкой температуре образуется смесь ИИ РИ3. Это соединение нерастворимо в кислотах и в царской водке. Другими словами родий исключительно устойчив Массивный металл не растворяется в царской водке. Порошок РИ удается растворить в царской водке под давлением кислорода или в присутствии перхлората калия в запаянной ампуле при температуре 50 С. На самом деле, ИИ менее благородный элемент, чем Р и Р В частности, платина может окислиться до РЮ и, даже до РЮ2. Однако при атмосферном давлении и при нагревании эти оксиды диссоциируют на молекулярный кислород и металлическую платину. В приведены данные сравнительной летучести платиновых металлов на воздухе при С, которая увеличивается в ряду ИР1Рс11гВи. Здесь родий наименее летуч. Примесь его к Р уменьшает летучесть сплава. Устойчивость на воздухе при давлении 1 атм оксидов ПИ расположена в ряд РЬ3 разлагается до ИЮ при С, далее при С до который устойчив до С . Эти же температуры указываются в 6 как температуры плавления соответствующих оксидов. Там же приведены данные по летучести платиновых металлов в окислительной среде. Замена газаносителя с 2 на увеличивает летучесть Рс на а Р в 5 раз. В 7 даны давления паров Р. К мм. К мм.