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1、焙烧温度对催化剂性能的影响一焙烧温度对催化剂Cu-Ni-Ce / S iO性能的影响2 CuO gnNhQI|tILH 2535455565J图2 不同焙烧漏度CirNrCe/S催化剂的XRD图I M/C, h 7（XJC, c S（XJC J图2和表1是总负载量为10%的Cu-N i-Ce /SiO分别在600、2700、800C温度焙烧8h得到的催化剂的XRD图及半定量分析结果. 当焙烧温度为600C时，CuO衍射峰的峰形较宽，峰强较弱，说 明此时CuO晶粒细小，晶体发育不完整，并且可能含有一定的非 晶成分.随着焙温度的提高，CuO衍射峰的峰形由宽变窄，峰 强由弱变强，这说明CuO晶粒尺寸
2、逐渐长大，结晶逐渐趋于完 好.这和比表面积的测试结果一致（见表1）.此外，由表1可知， 作为活性成分的CuO和（Cu N i ）O随焙烧温度的升高而较0. 2 0. 8少，CeO量增大；可见，焙烧减小，活性可能降低，稳定性增2加。I iihlr- 1ifri-i T cif-rlii- i !il-i ii:irin TiTriiH-ntiTi- cm tlir- -ii th h-ri：- hiti11 nin-焙烧温度用曲）含里唱里加、含重比表面税於世5 Ki1们2.丄总1U丄订i1孙“图3是各催化剂表面Cu元素的XPS谱图.由图可知，不同焙烧温 度下制备的Cu-N i-Ce /SiO表面
3、Cup峰均比较尖锐，峰位对应的2 2结合能没有发生明显的变化，Cu2p3 /2峰位所对应的结合能大约 在934C0eV,对应于CuO的Cu2p3 /2 XPS谱图，说明Cu元素主 要是以CuO形式存在于催化剂表面的.各焙烧温度下催化剂的 峰形均不对称，说明催化剂表面Cu还有其它价态出现，可能就 是固溶体的存在，这与XRD结果一致.600 C焙烧得到的催化剂 峰形的不对称性较大。结合能 Binding energy/eV呂吕3三 M/sg衩ffi图3口不同焙烧温度的Cu-N i-C e/SiO/崔化剂表面上Cu2p的XPS图2图4是各催化剂表面N i元素的XPS谱图.由图可以看出，不同焙 烧温度
4、下制备的催化剂，Ni2p3/2峰位所对应的结合能在854.8 -855. 2eV;与标准XPS图相对照可知，N i元素是以N i2+形式存 在于催化剂表面的. 随着焙烧温度的升高， Cu-N i-C e /S iO2 表面N i2p峰变得尖锐，同时N i2p3 /2峰向高结合能方向移动， 结合能变化0. 4eV. 600 焙制得到的催化剂峰形的不对称性较大 峰宽而强度弱，说明催化剂表面N i还有其它价态出。C现，可能 是固溶体的存在，这与XRD分析结果一致.与XRD结果不同的是 XPS分析得到催化剂表面有N iO存在。850860870880890结合能 Binding energy/eVVV
5、V图4不同焙烧温度的Cu-N i-C e/SiO2催化剂表面上N i2p的XPS图2图5分别为不同焙烧温度的催化剂表面O元素的XPS图.由图可以看出，不同焙烧温度下制备的Cu-N i-Ce /SiO催化剂表面上2O1s的峰均比较宽且不对称，说明催化剂表面上存在不同化学状态的氧, 它们分别是晶格氧、羟基氧和吸附氧. 催化剂用高比表 面且具有良好吸附性能的SiO/乍为载体，所以催化剂表面具有2羟基氧.为了研究焙烧温度对催化剂表面氧的化学态的影响， 对 于3种不同状态氧的01s分峰进行了拟合处理，3种不同氧的XPS 数据见表3. 由表可知， 随着焙烧温度的升高， 催化剂中吸附氧 的含量减少；而晶格氧
6、以700C焙烧的催化剂中为最多，800C 焙烧的催化剂中晶格氧比700C焙烧的催化剂中还少.这可能是 焙烧温度较高， 部分催化剂被烧结的缘故. 总之， 焙烧温度较 低时， 催化剂中高结合能的吸附氧占总氧的比例增加， 这可促 进氧在催化剂表面的吸附， 从而形成强氧化物种， 有利于催化 剂活性的提高，因此，600C焙烧的催化剂活性最高。524526 528530 532534 536 538540 542结合能 Binding energy/eV图5不同焙烧温度的Cu-N i-Ce/SiO2催化剂表面01 s的XPS图2曲趣2皆肯縫a更Si弁壇6(KIMl. 2.V5.V1.214幽7 (KIa7
7、I. 411 :札&5.(112 (KtMlHI亠.1 -At-!4L 2；ME UE .V-.T二焙烧温度对Cu- ZnO- AlO- SiO催化剂性能的影响2 32表1焙烧温度对Cu- ZnO- AlO - SiO催化性能的影响2 32焙烧遍g轄化幫-i选择性/ 1收率时(7)IMI-；(；()DMI.15- H二和W- 1丄5 09出t)1S百勺一和).56?-嗣12.也乳朴嗣-7丄也165用矗(2H二 233. 1 4 ?d苛25.J.用注:反应杀件対塚吃圧Mil* 1411：口1二匕业空速站Xli ;催化剂组T.-|(jC)j= 22- 9-i ; ir.|ZnC)j= 乳汨,i 加
8、山门=表1给出了相同反应条件下，焙烧温度对Cu-ZnO- AlO - SiO232催化剂反应性能的影响。可以看出，焙烧温度对CO加氢合成二2甲醚的反应性能影响显著。在焙烧温度350-600C范围内，随着 焙烧温度的增加，CO转化率先增大而后降低，在焙烧温度2400 C时达到最大值15.30%;二甲醚的选择性随焙烧温度的增 加而增大；而CO的选择性则降低。焙烧温度700 C时，CO选 择性最高，但无二甲醚生成。从二甲醚收率来看，400 C焙烧的 催化剂有利于二甲醚的生成。图2 不同焙烧温度下（：a旳AMH SiO2催化剂的PS谱图Cu 2P 的结合能（Eb）在932.6-933.9 eV之间，在
9、高结合能端 3/ 2还有卫星伴峰出现，充分说明了铜在催化剂表面以Cu2+的形式存在（图2） o随着焙烧温度的增加，Cu 2P的结合能向低端3/ 2位移，峰形由宽化变得尖锐，说明催化剂中Cu组分所处的化学 环境和能量状态发生了改变，可能是Al和Si的电负性低于Cu， 随着焙烧温度的增加，CuO与Al O以及载体SiO的相互作用增232强，使Cu的外层电子云密度增大，内层结合能降低的缘故。焙 烧温度400C和500C时，由峰面积和灵敏度因子法计算得到 的表面Al原子含量分别为11.30%和17.89%（体相Al原子摩尔分 数为3.94%），说明在焙烧过程中Al易于向催化剂表面迁移富集, 焙烧温度越
10、高，迁移速度越大。三.焙烧及还原温度对对硝基苯酚加氢合成对氨基苯酚Ni/TiO2催化剂性能的影响图2是不同温度焙烧的Ni/Ti O催化剂的H-TPR测试结果.2 2623 , 723及823 K焙烧的催化剂均有3个还原峰，其中还原温 度在651K左右及以下的还原峰对应着游离态NiO的还原，7 1及7 8K处的还原峰对应于与载体相互作用较弱的NiO的还原，而74lK 处的还原峰对应于与载体相互作用较强的Ni O的还原.923K焙烧 的催化剂在654 K处的还原峰峰面积很小，NiO主要以与TiO相互2 作用较强的状态存在（还原峰峰顶温度约为732K）.以上分析表 明，随着焙烧温度的提高，Ni/Ti
11、O催化剂中镍物种的还原峰峰2 顶温度向高温方向移动，同时高温还原峰的峰面积逐渐增大. 造 成这种结果的原因一方面是NiO与载体TiO间的相互作用随焙烧2温度的提高而逐步增强，同时与TiO发生作用的Ni物种数目也随2之增多；另一方面也与随着焙烧温度的提高催化剂中Ni O晶粒因 烧结而增大有关。当焙烧温度为123K时，催化剂仅在973 K处有 一个还原峰，由XRD测试结果可以确定其归属于Ni Ti O3的还原， 即经123K焙烧后，Ni/Ti O催化剂中的镍物种以Ni-TiO物相存23在.参考文献：1. 焙烧温度对催化剂Cu-Ni-Ce / S iO2性能的影响赵彬侠,张小里, 王进, 曹昕, 王光磊 环境科学报2008. 1 12. 焙烧温度对Cu- ZnO- A12O3- SiO2催化剂性能的影响王继元，曾崇 余 现代化工2005.73. 焙烧及还原温度对对硝基苯酚加氢合成对氨基苯酚Ni / Ti O2催化剂性能的影响 尹红伟， 陈吉祥， 张继炎 催化学报2007.5973732667/59严 rXX-473 5n 6737738739731073Temperature (K) 2纯NiO及不同溟度焙烧的N/iriO?催化剂的II2 -TPR is
