MFI分子筛限域Ru催化剂的制备及其丙烷催化燃烧性能研究

作     者：王晶晶 夏良辉 武雅妮 刘昱洁 徐赫 刘起源 刘基丞 建艳飞 何炽 

作者机构：动力工程多相流国家重点实验室西安交通大学能源与动力工程学院 挥发性有机物污染控制材料与技术国家工程实验室 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080502[工学-材料学] 081701[工学-化学工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB4101500) 国家自然科学基金项目(22276145,21922606) 

主　　题：分子筛限域贵金属 Ru@MFI 丙烷催化氧化 活性位点分散度 高温热稳定性 

摘      要：采用原位合成法、浸渍法和沉积沉淀法制备Ru与MFI分子筛结合的三种催化剂，用于丙烷(C3H8)的催化氧化活性研究.结果显示，通过原位合成法将Ru限域在MFI分子筛孔道内时，Ru@MFI催化剂展现出最佳的低温C3H8氧化活性，在270℃时达到90%转化率，并表现出卓越的高温热稳定性和抗水性.通过XRD、N2吸脱附、HAADF-STEM以及CO-TPD等表征技术发现，限域在MFI分子筛孔道内部的Ru具有最小的粒径和最高的分散度，增加了活性Ru位点的数量.拉曼和H2-TPR表征结果表明，孔道内的Ru与MFI之间相互作用导致电荷重新分布，增强了还原性能.因此，Ru@MFI催化剂呈现出最优异的C3H8氧化活性.此外，MFI孔道的几何限制作用在高温焙烧过程中维持Ru的稳定性和分散度，有效避免了Ru的聚集，进一步确保了催化剂的高温热稳定性.