低温CO催化氧化催化剂研究进展
摘要: 本文总结了近年来CO低温催化氧化研究进展,包括催化剂及其制备方法以及不同环境气氛对催化剂CO低温氧化性能的
影响。催化剂的制备方法主要包括传统浸渍法、共沉淀法、
沉积-沉淀法、溶胶-凝胶法、离子交换法、化学气相沉积法、
溶剂化金属原子浸渍法等.催化剂可分为贵金属催化剂、非
贵金属催化剂等.不同环境气氛对催化剂CO低温氧化性能
的影响主要分为H2O、CO2、H2和其他气氛等。最后对该领域
的发展前景进行了展望.
关键词：CO氧化PROX 低温催化剂
Low-Temperature Catalytic Oxidation of Carbon Monoxide
Abstract：Progress in low-temperature catalytic oxidation of CO is summarized. Catalysts and their preparation methods and the
effects of different coexisted atmospheres on the catalytic
performance of the catalysts are reviewed。The preparation
methods include impregnation, co-precipitation,
deposition—precipitation，sol-gel, ion exchange，chemical
vapor deposition, electrochemistry deposition, inert gases
condensation, solvated metal atom impregnation and so on.
The catalysts for low-temperature CO oxidation consist of
noble metal catalysts，non-noble metal catalysts。The effects
of H2O，CO2，H2 and many other co-reactants on the
performance of low—temperature CO oxidation are
expatiated on. The prospects for this field are brought
forward。
Key words：CO oxidation；PROX；low—temperature; catalysts
正文：
一氧化碳(CO)氧化既是催化研究中常用的模型反应，又是具有重要实际意义的反应过程.CO低温催化氧化是最直接、简单、廉价而有效的消除CO的方法和手段,因此它在实际生活中的应用十分广泛在环境保护、燃料电池、封闭内循环式CO2激光器、CO气体传感器、CO 气体防毒面具以及密闭系统内微量CO消除等方面具有很强的应用价值,因而备受瞩目［1，2］。
目前CO低温催化氧化研究领域的前沿主要集中在以下几个方面：优化催化剂的制备方法，提高已有催化剂的性能，深入研究催化剂的作用机理和设计可工业应用的催化剂.经过研究，已涌现出大量的具有优良CO低温氧化性能的催化剂，同时也一定程度上拓展了催化剂的制备方法。催化剂的制备方法主要包括传统浸渍法、共沉淀法、沉积—沉淀法、溶胶-凝胶法、离子交换法、化学气相沉积法、溶剂化金属原子浸渍法等。催化剂可分为贵金属催化剂、非贵金属催化剂等.下面将从催化剂及其制备和环境气氛影响等方面总结CO低温催化氧化反应的研究进展.
1 CO氧化催化剂的制备
近年来,随着科学技术手段的不断发展,涌现出了一系列新的催化剂制备技术,这些新的制备技术在制备高分散度、高均匀度的负载型金属和金属氧化物催化剂方面显示出了优越性,一定程度上推动了
CO低温氧化催化剂的研制。到目前为止，除了传统的浸渍法(impregnation，IM)、共沉淀法(coprecipitation, CP)、沉积-沉淀法（deposition—precipitation, DP）、溶胶—凝胶法（sol-gel）以及离子交换法(ion exchange)外,还有化学气相沉积法(chemical vapor deposition，CVD)、电化学沉积法(electrochemistry deposition）、惰性气体浓缩法（inertgases condensation, IGC)和溶剂化金属原子浸渍法（solvated metal atom impregnation, SMAI)等［1-9］.现将各种制备方法及其特点总结于表1。
表1 CO催化氧化剂制备方法
Table 1Preparation methods of the catalysts for CO oxidation
2 CO氧化催化剂
经过多年研究,已开发出许多不同类型的CO氧化催化剂,包括贵金属催化剂,非贵金属催化剂,分子筛催化剂以及合金催化剂等。2.1 贵金属催化剂
2.1。1 Au催化剂
催化剂的载体种类、制备方法和焙烧温度等均对Au催化剂的催化活性有很大影响.
（1）载体
一直以来，由于Au的化学惰性,人们认为Au不能作为催化剂的活性组分,这主要是因为Au的熔点（1063℃）远低与Pt （1550℃)、Pd （1769℃)等其他贵金属,采用传统的浸渍法很难得到高分散、高活性催化剂.但近年来的研究表明，纳米Au催化剂(<10 nm）具有良好的催化活性.
大量研究结果表明，载体是影响催化剂活性的一个重要因素。载体的存在不仅有利于活性金物种的稳定，还会因其与金纳米粒子之间的相互作用而对催化剂的活性产生重要的影响。表2列出的是文献中所提到的载体。
表2 CO低温氧化纳米金催化剂所用的载体
Table2 Supports applied in gold nano—particles catalysts
for CO oxidation in low temperature
