研究目的
研究酸性和碱性合成条件对纳米棒状TiO2负载的Au纳米颗粒催化剂在黑暗和光照条件下CO-PROX反应的影响。
研究成果
酸性合成法制备出具有规则金纳米颗粒分布的明确锐钛矿型纳米棒,在CO-PROX反应中表现出高活性和选择性,尤其在光照条件下更为显著。经700°C煅烧的样品展现出最佳性能,对CO2的选择性达到100%。这些纳米结构材料有望用于富氢流中高效去除CO,适用于交通运输领域。
研究不足
该研究仅限于特定的合成条件(酸性和碱性水热法)及煅烧温度。催化剂仅在室温和常压下进行测试,光源为模拟太阳光而非自然阳光。金负载量固定为1 wt%,且仅使用TiO2载体。
1:实验设计与方法选择:
研究通过酸性和碱性条件下的水热法合成TiO2纳米棒,随后采用沉积-沉淀法负载金纳米颗粒。催化剂在黑暗和模拟太阳光条件下进行表征及CO-PROX反应测试。
2:样品选择与数据来源:
以二氧化钛P25(德固赛)为TiO2载体前驱体,氯金酸三水合物(Sigma-Aldrich)为金源。样品在不同温度(500°C和700°C)下煅烧。
3:实验设备与材料清单:
用于水热合成的高压釜、调节pH的注射泵、煅烧炉、多种表征仪器(XRD、XPS、HRTEM等)以及配备固定床反应器的流动催化测试装置。
4:实验流程与操作步骤:
TiO2纳米棒水热合成、金沉积、煅烧,采用N2物理吸附、XRD、XPS、DRUV-vis、HRTEM、XRF等技术进行表征,并在黑暗和光照条件下测试催化活性。
5:数据分析方法:
使用特定软件(如Image J处理TEM图像,PHI ACCESS ESCA-V6.0 F分析XPS数据)处理表征数据,基于CO转化率、选择性和周转频率计算评估催化性能。
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