貴金屬催化劑雖然整體活性較好,但在高溫條件下其活性成分容易出現(xiàn)蒸發(fā)、鍛燒等現(xiàn)象,造成使用效率低的難題,而且貴金屬?gòu)V泛的價(jià)格比較昂貴,儲(chǔ)存稀少,促使大家將目光轉(zhuǎn)向質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、原料豐富的非貴金屬原料。連接氫氧化物通常具有多種價(jià)態(tài),有助于在催化反應(yīng)反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)循環(huán)系統(tǒng),提高氧的主題活動(dòng)能力,因此經(jīng)常被用作點(diǎn)燃催化劑的重要考慮對(duì)象。我們發(fā)現(xiàn),從催化劑的活性和可靠性兩個(gè)方面來(lái)看,一些特殊結(jié)構(gòu)的復(fù)合金屬氧化物在催化燃燒器反應(yīng)中表現(xiàn)出顯著的突出特征,這種結(jié)構(gòu)包括:鈣鈦礦、鋁鹽、尖晶石等。本部分主要從氫氧化物和鈣鈦礦金屬氧化物的簡(jiǎn)單銜接兩個(gè)層面進(jìn)行論述。
以Co3O4為催化劑,以甲烷為催化劑,以不同方法制備出的多種氫氧化物中,CO3O4的性能最高,主要表現(xiàn)為其形狀、粒徑規(guī)格和曝露晶向等。用硬模板法制備了以微量丁二烯為微量介質(zhì)的介孔Co3O4原料,并對(duì)其進(jìn)行超低溫空氣氧化,探討了<110}晶向?qū)φ麄€(gè)乙烯氧化過(guò)程的作用,同時(shí)還對(duì)Co3O4進(jìn)行了Au納米粒子的負(fù)載試驗(yàn),結(jié)果表明該材料具有良好的分散性能。用水熱生成法(Te昭)和以氰化鈉鉆分解法(bulk)制備的多孔Co3O4納米技術(shù)棒(nanorods)用于CH4和CO的催化反應(yīng),并制備出Co3O4小塊(bulk)作為對(duì)照品;實(shí)驗(yàn)證實(shí),在空速增大的同時(shí),Co3O4小塊催化劑的活性下降程度明顯高于納米技術(shù)棒狀催化劑。由于孔邊的薄厚及其無(wú)定形相構(gòu)造對(duì)介孔材料可靠性的破壞,使得以多孔結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的納米技術(shù)棒體以極高晶粒尺寸為基礎(chǔ),具有較強(qiáng)的耐熱性能。在制備方法上進(jìn)一步改進(jìn),使用了Co3O4納米管(如圖1?3所示),該管不使用Co3O4標(biāo)準(zhǔn)的模板制備,而是使用Co3O4標(biāo)準(zhǔn)的Co3O4納米管(如圖1?3),對(duì)甲烷具有異常高的催化燃燒裝置活性。根據(jù)H2-TPR和02-TPD的結(jié)果,Co3O4納米管結(jié)構(gòu)中具有大量的氧空位和比納米顆粒大的活性氧群體,如納米技術(shù)棒等。以Wang等岡為例,圍繞Co3O4中空構(gòu)造的制備、性質(zhì)及應(yīng)用等層面進(jìn)行了考察和詳細(xì)闡述,列舉了近年來(lái)全新的研究成果,包括硬模板法、軟模板法以及無(wú)模板法制備的Co3O4空心球、正方體、八面體、膠襄及其納米管等,這些研究成果在反映Co3O4形貌不同的情況下有很大差異。