SBA-15表面改性及其对介孔La0.8Sr0.2CoO3钙钛矿型催化剂结构和性能的影响

O643%TQ138.1+2; 本文通过改进的水热法制备了孔径较大的有序介孔SBA-15,其孔径(Dp)为10.1 nm,并采用浓盐酸、三甲基氯硅烷(TMCS)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对SBA-15表面进行了羟基、甲基和氨基改性处理.以嫁接不同表面官能团的SBA-15为模板,合成了一系列菱方晶系钙钛矿型介孔Lao.8Sro.2CoO3氧化物,系统地研究了模板SBA-15的表面性能对Lao.8Sro.2CoO3氧化物结构和性能的影响.X射线衍射(XRD)图谱表明,外表面引入-CH3,内表面羟基化和引入-NH2的模板有利于合成结晶度较高的、物相单一的钙钛矿结构氧化物.小角XRD图谱、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图像以及N2吸附测试结果表明,所制备的催化剂为介孔结构.CO氧化的催化活性测试表明,采用表面改性的模板合成的Lao.8Sro.2CoO3氧化物表现出较高的催化活性和稳定性,在140℃时可以实现CO的完全转化,连续使用100 h后催化剂的催化活性几乎没有下降.X射线光电子能谱(XPS)、H2程序升温还原(H2-TPR)和O2程序升温脱附(O2-TPD)测试结果表明,催化剂表面丰富的吸附氧物种,高价态的Co离子,钙钛矿结构中Sr在表面富集,及优良的低温氧化还原性是催化活性提高的主要原因.