CuO/CeO2和逆CeO2/CuO催化剂在CO优先氧化中活性位变化和失活机理研究

The project aims to preferential oxidation of CO in hydrogen-rich gasses under the background of fuel cell applications. The CuO/CeO2 and CeO2/CuO catalysts with controllable size are prepared in order to explore possbile acitve sites,variation of actives sites and deactivation mechanism in the reaction.Via comprehensive application of modern chemistry, physics and engineering technology, we study the influence of size and morphology on catalytic performance of the classical CuO/CeO2 and inverse CeO2/CuO catalysts,length and position changes of contact interface, the reduction behavior and reaction mechanism in hydrogen-rich gasses, and CO2 selectivity and hydrogen oxidation which are closely related with the reduction behavior of CuO. The possible active sites and variation of active sites are also investigated in hydrogen-rich gasses in order to find the main reason of catalyst deactivation. The design ideas, key preparation technique and basic theory are provided for improving the selectivity of catalyst, broadening the temperature window of CO complete conversion and prolong the life of CuO-CeO2 catalysts.

本项目以新能源氢能在燃料电池中应用为背景，立足于富氢气净化中CO优先氧化，制备系列尺寸可控经典CuO/CeO2和逆CeO2/CuO催化剂，旨在探索可能的活性位、活性位在反应过程中的变化规律和失活机理研究。综合应用现代化学、物理和工程实验技术，研究经典CuO/CeO2和逆CeO2/CuO催化剂中两种氧化物尺寸和形貌对催化性能的影响；研究接触界面位长度、尺寸和位置变化；研究纳米粒径CuO和CeO2组成催化剂在富氢反应气中的还原行为、结构变化和反应机理；研究与CuO还原行为密切相关的CO2的选择性和氢氧化；探讨CuO/CeO2和CeO2/CuO催化剂中可能的活性位以及活性位在富氢反应气中的变化规律，找到催化剂失活的主要原因。为提高催化剂的选择性、为拓宽完全转化CO的温度窗口，为延长CuO-CeO2催化剂的使用寿命提供设计思路、关键制备技术和基础理论研究。

项目以绿色能源氢能在燃料电池中的应用为背景，研究立足于富氢气净化中CO优先氧化，制备了系列尺寸可控经典CuO/CeO2和逆CeO2/CuO催化剂。项目探索了可能的活性位、活性位在反应过 程中的变化规律和进行了失活机理研究。综合应用现代化学、物理和工程实验技术，研究经典Cu O/CeO2和逆CeO2/CuO催化剂中两种氧化物尺寸和形貌对催化性能的影响;研究接触界面位 长度、尺寸和位置变化;研究纳米粒径CuO和CeO2组成催化剂在富氢反应气中的还原行为 、结构变化和反应机理;研究与CuO还原行为密切相关的CO2的选择性和氢氧化;探讨CuO/ CeO2和CeO2/CuO催化剂中可能的活性位以及活性位在富氢反应气中的变化规律，找到催化 剂失活的主要原因。为提高催化剂的选择性、为拓宽完全转化CO的温度窗口，为延长CuO- CeO2催化剂的使用寿命提供设计思路、关键制备技术和基础理论研究。