光-热协同选择性催化氧化富氢气体中微量一氧化碳的研究

去除富氢气体中的CO对于燃料电池技术的开发和利用具有重要意义。项目针对常规Au催化剂热催化氧化去除H2中CO存在选择性低的关键问题，基于CO氧化选择性主要取决于CO与H2在Au表面的竞争吸附、TiO2等半导体载体光响应和Au纳米粒子光响应能够提高Au表面电子密度促进CO吸附的认识，提出利用光-热协同选择性催化氧化去除富氢气体中CO的新思路。拟制备TiO2基和非TiO2基的Au催化剂，将紫外光照和可见光照引入催化氧化富氢气体中CO的反应体系中，评价比较有无载体光响应和Au光响应存在下催化剂选择性氧化CO的性能，表征CO、H2及O2在催化剂表面的光致化学吸附变化行为，结合催化剂中Au表面光致电子密度变化的分析，研究光响应在选择性氧化CO过程中的作用，从电子转移角度揭示光-热协同选择性催化氧化富氢气体中CO的作用机制。该研究对实现高效选择性氧化去除富氢气体中的CO具有重要的理论价值和实际意义。

去除富氢气体中的CO对于燃料电池技术的开发和利用具有重要意义。项目针对常规Au催化剂热催化氧化去除H2中CO存在选择性低的关键问题，基于CO氧化选择性主要取决于CO与H2在Au表面的竞争吸附、TiO2等半导体载体光响应和Au纳米粒子光响应能够提高Au表面电子密度促进CO吸附的认识，提出了利用光-热协同选择性催化氧化去除富氢气体中CO的新思路。制备出TiO2基和非TiO2基的Au催化剂，将紫外光照和可见光照引入催化氧化富氢气体中CO的反应体系中，评价了比较有无载体光响应和Au光响应存在下催化剂选择性氧化CO的性能，表征了CO、H2及O2在催化剂表面的光致化学吸附变化行为，结合催化剂中Au表面光致电子密度变化的分析，研究了光响应在选择性氧化CO过程中的作用，从电子转移角度揭示了光-热协同选择性催化氧化富氢气体中CO的作用机制。结果发现，TiO2载体的光响应和活性组分Au的光响应都能促进Au/TiO2催化氧化CO活性及其在富氢气体中的选择性。不仅如此，此光响应作用还可发生在二氧化钛为载体的非Au催化剂中。此研究对实现高效选择性氧化去除富氢气体中的CO具有一定的理论价值和实际意义，为提高热催化活性提供了一个可行的方法。