前驱体调控共改性SBA-15催化剂在废气净化中的作用机制研究

本文系统研究了热处理气氛（氧化性O2、惰性N2、还原性H2）对Pt/CeO2催化剂在水煤气变换反应（WGS）中性能的影响。通过调控金属-载体相互作用（MSI）和氧存储容量（OSC），开发出具有优异硫耐受性（1500 ppm H2S）的N2处理催化剂，其CO转化率超90%，为废料制氢技术提供了关键解决方案。

　　

Highlight

本研究通过精准调控热处理气氛（氧化性、惰性、还原性），揭示了Pt/CeO₂催化剂在水煤气变换反应(WGS)中的性能优化机制。N₂气氛处理的催化剂展现出强Pt-O-Ce键合，不仅实现90%以上的CO转化率，更能抵抗1500 ppm H₂S的硫中毒，堪称"硫磺杀手"。

Effect of Oxidative, Inert, and Reductive Atmospheres during Heat Treatment

热处理气氛的"魔法"：O₂和N₂处理的CeO₂载体比表面积高达145-149 m²/g，而H₂处理组仅为103 m²/g。有趣的是，N₂处理催化剂(Pt[N])表现出最高的Pt分散度(56.8%)和氧空位浓度，这些"纳米陷阱"有效捕获硫原子，防止活性位点失活。XPS分析显示Pt[N]具有最强的金属-载体电子转移，形成"电子高速公路"，显著提升反应动力学。

Conclusions

热处理气氛就像催化剂的"基因编辑器"：N₂处理在载体形成阶段就植入抗硫"记忆"，而后续金属负载时的还原处理则像"激活开关"。这种双重调控策略为设计高活性、抗中毒的WGS催化剂提供了新范式，让废料制氢技术向工业化迈进了一大步。