甲烷(CH4 )是一种重要的温室气体,其引发温室效应的能力是等量 CO2的 25 倍。 船用天然气 发动机排气中存在低浓度(0.05% ~0.5%)CH4泄露。 CH4化学结构稳定,起燃温度高,低浓度 CH4难 以被捕集利用,催化氧化是去除尾气中低浓度 CH4的主要方式。 贵金属钯(Pd)是完全氧化低浓度 CH4性能良好的催化材料。 针对 Pd 基催化剂低温活性、可靠性以及研发成本等问题,本文介绍了目 前 Pd 基催化剂主要研究进展。 首先明晰了催化剂的 Pd 粒径和价态分布、Pd 分散状态、载体种类 以及强金属-载体间相互作用(SMSI)等对甲烷氧化活性的影响规律;其次,总结了目前公认的 Pd 基催化剂表面甲烷氧化机理和反应路径;之后,详细阐述了 Pd 基催化剂运行过程中高温烧结、水中 毒及硫中毒等多种失活机制;最后,总结了当前低浓度甲烷完全氧化面临的主要挑战以及未来甲烷 氧化催化剂的发展方向,并简要提出了 Pd 基催化剂的性能改善策略。
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