3.5催化劑的程序升溫還原實(shí)驗(yàn)
為了進(jìn)一步考察負(fù)載Pt后催化劑表面存在的氧物種以及Pt的負(fù)載對(duì)載體Ti-O鍵的影響，分別對(duì)空白載體TiO2和催化劑1wt％Pt/TiO2進(jìn)行了程序升溫還原(TPR)實(shí)驗(yàn)。測(cè)試結(jié)果如圖5所示。
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從圖中可以看出，純TiO2載體在540℃附近的一個(gè)很寬的還原峰，該峰對(duì)應(yīng)為TiO2的還原峰，與文獻(xiàn)報(bào)道值為600℃左右稍有出入。若要還原聚合體TiO2中的氧，其還原溫度必須高于600℃。而1wt%Pt/TiO2催化劑上，除了純載體在540℃左右的耗氫峰外，在77℃和353℃附近出現(xiàn)了兩個(gè)耗氫峰。在77℃處耗氫峰對(duì)應(yīng)于氧化鉑PtOx還原為金屬Pt所消耗的氫氣，而353℃左右的峰屬于載體表面氧還原時(shí)的氫氣消耗峰，這也說(shuō)明Pt的負(fù)載豐富了催化劑表面氧物種，并且減弱了Ti-O鍵，促進(jìn)了TiO2表面氧的活性，此即催化劑Pt/TiO2具良好催化活性的另一重要原因。
4．結(jié)論
催化劑1wt%Pt/TiO2在溫和條件下對(duì)甲醛催化氧化反應(yīng)具有良好的催化效果。對(duì)于61.5mg/m3的甲醛氣體，在空速為60000h-1的條件下，常溫時(shí)對(duì)甲醛轉(zhuǎn)化率為72%，其完全氧化程度為64.1%；當(dāng)反應(yīng)溫度升至100℃時(shí)，甲醛的轉(zhuǎn)化率高達(dá)95%，并且100%轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的二氧化碳和水，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)甲醛的完全催化氧化。有望通過(guò)進(jìn)一步的研究，實(shí)現(xiàn)在更為溫和的條件下對(duì)空氣中微量甲醛的完全催化氧化脫除。為此本文對(duì)空氣中微量甲醛污染的治理具有一定的參考意義。
活性金屬組分Pt在TiO2納米顆粒上得到了高度分散，此即1wt%Pt/TiO2催化劑表現(xiàn)出良好催化活性原因之一。此外，Pt的負(fù)載使得催化劑產(chǎn)生晶格缺陷，致使表面處于相對(duì)松弛狀態(tài)、表面氧空位增加。同時(shí)載體TiO2表面氧的還原溫度下降了，催化劑表面活性氧更加豐富了。這些都是催化劑Pt/TiO2具良好催化活性的重要原因。
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