Y_(2)O_(3)与Al_(2)O_(3)负载钴催化剂的氨分解性能差异机理研究OA

氨分解制氢是实现“碳中和社会”的重要路径,其催化效率受载体材料调控作用的显著影响。基于Al和Y元素电子结构相似但分属主族和副族的特性,系统对比了Y_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)载体在Co基催化剂中的差异化机制;通过XRD、BET、SEM、XPS、H_(2)-TPR、NH_(3)-TPD对催化剂进行了表征。结果表明,虽然Al和Y均为+3价,但Y作为稀土副族元素,其独特的4f电子构型使Y_(2)O_(3)载体具有更丰富的氧空位和更强的电子给体能力,显著促进了活性Co^(2+)物种的形成和分散;虽然Al_(2)O_(3)具有更高的比表面积和热稳定性,但主族元素Al与Co形成的CoAl_(2)O_(4)尖晶石相活性较低;10Co/Y_(2)O_(3)在700℃时氨转化率达100%,单位比表面积活性为10Co/Al_(2)O_(3)的3.2倍。研究结果为基于元素周期律的理性设计催化剂提供了新思路。