編號：NMJS06231
篇名：Co3O4納米催化劑催化CO的形貌效應：合成過程和催化活性
作者：曾良鵬[1,2] ;李孔齋[1,2] ;黃樊[1,2] ;祝星[1,2] ;李宏程[1,2]
關(guān)鍵詞：四氧化三鈷納米催化劑 合成過程地圖 形貌效應 催化活性 一氧化碳氧化
機構(gòu)： [1]昆明理工大學省部共建復雜有色金屬資源清潔利用國家重點實驗室,云南昆明650093; [2]昆明理工大學冶金與能源工程學院,云南昆明650093
摘要： 通過催化劑將CO轉(zhuǎn)化為無毒氣體仍然是目前減少CO污染的主要手段.隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展,納米催化劑因其在催化反應中呈現(xiàn)出的獨特結(jié)構(gòu)效應（如形貌效應,、尺寸效應等）而受到人們的廣泛關(guān)注.已有大量研究表明,納米Co3O4作為一種非貴金屬氧化物催化劑具有強烈的催化形貌效應,展現(xiàn)出優(yōu)異的CO低溫催化活性.因此,通過合理的設(shè)計來調(diào)控催化劑粒子的形貌,從而進一步改善催化劑的性能已成為近年來催化劑領(lǐng)域的重要研究方向.對于Co3O4納米催化劑的可控制備,水熱法具有反應溫和、操作簡便和產(chǎn)品形貌易控等特點.早期的研究主要圍繞于Co3O4形貌的可控合成以及不同形貌Co3O4催化劑對其催化活性產(chǎn)生的影響,較少有對其形貌形成機制的報道.特別是在水熱反應中,系統(tǒng)研究各反應參數(shù)對催化劑各異形貌的形成影響鮮有報道.本文在前人的研究基礎(chǔ)上,重點研究了水熱反應過程中各主要反應參數(shù)對產(chǎn)品形貌控制的影響,繪制了一副不同形貌Co3O4材料的合成過程圖,并研究了Co3O4納米催化劑催化CO氧化的形貌效應.通過水熱法先成功合成了三種不同形貌（納米棒,、納米片和納米立方）的堿式碳酸鈷納米粒子,然后將其焙燒得到了Co3O4納米粒子.采用掃描電子顯微鏡（SEM）,透射電子顯微鏡（TEM）,X射線粉末衍射儀（XRD）,程序升溫還原（H2-TPR和CO-TPR）,氮氣吸附-脫附比表面積測試（BET）,氧氣程序升溫脫附（O2-TPD）,X射線光電子能譜（XPS）等表征手段研究了不同反應參數(shù)對納米堿式碳酸鈷前驅(qū)體形貌形成的作用和各異形貌Co3O4納米粒子在催化CO氧化反應中催化性能的差異及原因.結(jié)果表明,Co3O4較好地繼承了堿式碳酸鈷的形貌,在較低溫度條件下（≤140°C）,鈷源（CoCl2或Co（NO3）2）是影響前驅(qū)體形貌的關(guān)鍵因素,反應時間只對粒子的尺寸產(chǎn)生較大影響.低溫下,CoCl2作�
