Применение азотсодержащих углеродных нанотрубок для получения высокодисперсных PdO—CeO2 композитных катализаторов

Каталитические композиции Pd—CeО2, нанесенные на поверхность углеродных наноматериалов (УНМ), могут выступать в качестве модельных систем для изучения природы активных центров каталитических реакций, а также рассматриваться в качестве перспективных катализаторов низкотемпературного окисления. В данной работе в качестве углеродного носителя использованы азотсодержащие углеродные нанотрубки (N-УНТ, N—CNT). Катализаторы Pd—CeО2/N-УНТ получены с помощью разных методов синтеза и изучены комплексом физико-химических методов. Активность катализаторов тестировалась с применением реакции окисления СО. Для поиска оптимальных методов нанесения высокодисперсных форм палладия и СеО2 на поверхность N-УНТ проводили варьирование природы растворителей и/или осадителей. Показано, что при использовании NH3 в качестве осадителя, полученные катализаторы более активны, чем в случае применения гуанидина. Нанесение предшественников Се и Pd из водных растворов приводило к образованию высокодисперсных частиц PdO, но не позволяло закреплять частицы оксида церия на поверхности N-УНТ. Использование ацетона в качестве растворителя способствовало получению наиболее активных катализаторов Pd—CeO2/N-УНТ, содержащих активные компоненты в высокодисперсном состоянии. Установлено, что совместное нанесение предшественников Се и Pd более эффективно, чем последовательное Се, а затем Pd. Полученные по такой методике катализаторы Pd—CeО2/N-УНТ характеризуются высокой активностью в реакции окисления СО при низкой температуре с температурой 50 % конверсии СО 80 °C. В результате проведенного исследования показано, что углеродные наноматериалы могут быть эффективно использованы для варьирования дисперсности и степени взаимодействия компонентов Pd/PdO и CeO2, определяющих каталитическую эффективность в реакции окисления СО.