燃料电池是21世纪最具发展前景的高效洁净氢能利用新技术,富氢气氛中CO的选择催化氧化(PROX)作为制氢工艺的终极净化步骤,对低温氢燃料电池的发展应用具有重要意义。本项目选择含铈复合氧化物负载钯、金、铜等为催化体系,通过催化剂反应活性和选择性的不同功能的有效组合,制备性能优良的CO选择氧化催化剂,实现反应的高活性和高选择性。通过本项目的研究,已研制出具有自主知识产权的适用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)工作温度(80 oC)的Au/CeO2-Co3O4催化剂和适用于制氢过程中水煤气变换反应温度(150 oC)的Cu基催化剂,在模拟重整富氢气氛中,达到CO出口浓度小于50 ppm的目标,在水、二氧化碳存在下,稳定运行1600 h,转化率保持99.8%以上,选择性75%,具有优良的低温氧化活性、高选择性、良好的抗水和抗二氧化碳能力。同时,研究了CO、氢、氧等的吸脱附行为和反应信息,从金属载体相互作用角度,揭示了低温催化转化机理和催化剂失活机理。本项目的研究丰富了相关的多相催化理论,在燃料电池领域具有一定的应用价值。
英文主题词CO preferential oxidation;Pd catalyst; Au catalyst; Cu catalyst; CeO2