高奕吟，付睿，王麗，郭耘

（華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，工業(yè) 催化所，上海 200237）

引 言

含氯揮發(fā)性有機(jī)化合物（CVOCs）是常用于化工生產(chǎn)的原料之一，具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性[1]。氯乙烯（VC）作為CVOCs 的一種，是合成聚氯乙烯(PVC)的單體[2]，它通常以工業(yè)廢氣的形式排放于自然界。由于其難降解性，會(huì)對(duì)環(huán)境造成持久性的污染，且部分物質(zhì)還具有對(duì)生物的毒害作用，對(duì)人類的健康造成了威脅[3]。我國(guó)于2016年頒布的《燒堿、聚氯乙烯工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 15581—2016）[4]中對(duì)氯乙烯（VC）嚴(yán)格規(guī)定了排放濃度限值，要求相關(guān)企業(yè)在大氣中的排放量不可超過10 mg∕m3。

催化燃燒法是利用催化劑將CVOCs 氧化生成CO2、H2O 和HCl 的方法，具有能耗低、綠色環(huán)保等特點(diǎn)[5]。目前常用于CVOCs 氧化的催化劑有過渡金屬氧化物催化劑和負(fù)載型貴金屬催化劑[1]。Wang 等[6]研究發(fā)現(xiàn)Co(0.7)CeOx在225℃對(duì)于氯乙烯的氧化速率為1.52×10-5mol∕(g·s·m2)，在281℃轉(zhuǎn)化90%的氯乙烯時(shí)伴有16 μl∕L 二氯乙烷與55 μl∕L 三氯甲烷等多氯副產(chǎn)物。Hua 等[7]測(cè)得Sn0.6Mn0.4Ox的氯乙烯催化氧化的活化能降低至49.8 kJ∕mol，T90（轉(zhuǎn)化率90%對(duì)應(yīng)的溫度）下生成38 μl∕L 三氯甲烷與6.8 μl∕L 四氯甲烷等含氯有機(jī)副產(chǎn)物。Wang 等[8]所制備的La0.5Sr0.5MnO-H 可在300℃將VC 完全氧化，但三氯甲烷、三氯乙烯等副產(chǎn)物在T90下的生成量約為50 μl∕L。

負(fù)載型貴金屬催化劑，通常比過渡金屬氧化物催化劑具有更高的反應(yīng)活性[9]。目前關(guān)于氯乙烯氧化的貴金屬基催化劑的研究主要有Ru 基與Pt 基催化劑。據(jù)報(bào)道Ru∕CoPO-MCF[10]實(shí)現(xiàn)了在高空速(48000 ml∕(g·h))、溫度為313℃達(dá)到氯乙烯氧化的T90，但在該溫度下產(chǎn)生以二氯甲烷與三氯甲烷為主的含氯副產(chǎn)物，并且濃度為33.7 μl∕L。對(duì)于負(fù)載Pt基催化劑，研究重點(diǎn)關(guān)注引入助劑或改變載體以提高催化劑的活性、減少尾氣中有機(jī)多氯副產(chǎn)物的生成。方田等[11]所制備的Pt∕Mn0.7Zr0.3Ox在282℃轉(zhuǎn)化90%的VC，并使含氯副產(chǎn)物的總濃度低于19.9 μl∕L。Zhang 等[12]在Pt∕CeO2催化劑上引入WOx，發(fā)現(xiàn)氯乙烯燃燒的活化能僅39.6 kJ∕mol，且順-1,2-二氯乙烯與反-1,2-二氯乙烯在T90下總量減少至14 μl∕L。

NbOx是一種酸性氧化物，可作為催化劑載體。Nb2O5為載體時(shí)，可以促進(jìn)活性組分在表面以高分散形式存在[13]。NbOx更多是作為助劑應(yīng)用于不同催化劑體系和反應(yīng)中。NbOx引入可使得催化劑的總酸量較未摻雜氧化物表面的酸量提高5.5 倍[14]。而對(duì)于負(fù)載貴金屬體系而言，Nb2O5的引入可促進(jìn)貴金屬（Pt）與載體之間的相互作用從而實(shí)現(xiàn)在低溫下還原[15]，并提高貴金屬分散度[15-16]。此外，Nb2O5還可提高催化劑的抗硫性能，如SO2僅導(dǎo)致Mn-Nb∕TiO2的反應(yīng)性能下降8%，遠(yuǎn)低于其對(duì)Mn∕TiO2的影響（25%）[17]。

綜上可知，NbOx的引入在提高催化劑酸性的同時(shí)有利于化學(xué)吸附氧的生成[14,17-19]。本文以Pt∕TiO2為研究對(duì)象，通過浸漬法引入NbOx制備了不同Nb∕Ti(摩爾比)的Pt∕Nbx∕TiO2催化劑，考察了NbOx的引入對(duì)氯乙烯催化燃燒性能的影響。采用X 射線衍射（XRD）、X 射線光電子能譜（XPS）、程序升溫技術(shù)（NH3-TPD、H2-TPR）、吡啶紅外（Py-FT-IR）等手段表征了NbOx的存在對(duì)于Pt∕TiO2物化性質(zhì)的影響。此外，結(jié)合反應(yīng)性能數(shù)據(jù)與催化劑表征結(jié)果，探討了NbOx對(duì)Pt∕TiO2的VC催化燃燒促進(jìn)機(jī)制。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑

TiO2（P25，AR，德國(guó)贏創(chuàng)德固賽），鈮酸銨草酸鹽水合物（AR，麥克林生化科技有限公司），氯鉑酸（AR，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。

1.2 儀器

質(zhì)譜儀（HPR-20，英國(guó)海德儀器有限公司），氣相色譜儀（A61，常州磐諾儀器有限公司），氫氣程序升溫還原裝置（天津市鵬翔科技有限公司），紅外光譜儀（TENSOR 27，德國(guó)布魯克儀器有限公司）。

1.3 催化劑的制備

稱取一定量的TiO2與鈮酸銨草酸鹽水合物[Nb∕Ti（摩爾比）分別為0，0.015，0.03，0.09，0.18]，溶于水后于55℃下旋蒸，110℃下干燥12 h，500℃焙燒3 h得到Nbx∕TiO2載體。稱取一定量的氯鉑酸溶液以等體積浸漬法負(fù)載于上述載體后，80℃干燥12 h，400℃焙燒4 h得到Pt∕Nbx∕TiO2。

1.4 催化劑的表征

1.4.1 X 射線衍射 采用Bruke D8Power X-ray Diffraction 型X 射線衍射儀獲取樣品的XRD 譜圖。測(cè)試的條件為：以Cu Kα輻射作為入射光，以6(°)∕min在10°～80°進(jìn)行掃描。

1.4.2 X 射線光電子能譜 采用ESCAL-AB 250Xi

型電子能譜儀檢測(cè)催化劑表面元素組成與原子價(jià)態(tài)。其測(cè)試條件為：以單色Al Kα（E=1486.6 eV）作為激發(fā)光源，功率為150 W。以C 1s 結(jié)合能284.8 eV作為能量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校正。

1.4.3 氫氣程序升溫還原 采用TP-5080 裝置對(duì)樣品進(jìn)行氫氣程序升溫還原（H2-TPR）的測(cè)試。其測(cè)試條件為：稱取100 mg 樣品置于U 形石英反應(yīng)管中，通入流速為40 ml∕min 的5% H2∕N2混合氣，以10℃∕min 的升溫速率由10℃升溫至600℃，通過熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）檢測(cè)反應(yīng)管出口處H2的濃度變化。

1.4.4 氨氣程序升溫脫附 采用與氫氣程序升溫還原裝置相同的裝置，將200 mg 樣品在400℃Ar 氣預(yù)處理后，降溫至90℃，通入10.0%（體積分?jǐn)?shù)）NH3∕Ar 混合氣。吸附飽和后，在Ar 氣氛中，以10℃∕min的升溫速率升至400℃，采用熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）記錄反應(yīng)管出口處NH3的濃度變化。

1.4.5 吡啶紅外 采用BRUKER TENSOR 27 型紅外光譜儀對(duì)樣品進(jìn)行吡啶紅外（Py-FT-IR）測(cè)試。其測(cè)試條件為：稱取100 mg 樣品在400℃Ar 中預(yù)處理1 h，冷卻至室溫后，通入吡啶吸附飽和后抽真空以去除物理吸附的吡啶；然后在200℃采集紅外信號(hào)。

1.4.6 Cl2選擇性 配制一定濃度的NaOH 溶液吸收反應(yīng)后的尾氣，用N，N-二乙基對(duì)苯二胺（DPD）-硫酸亞鐵銨（FAS）滴定法滴定副產(chǎn)物中Cl2的體積分?jǐn)?shù)。

1.5 催化劑性能評(píng)價(jià)

采用固定床微型反應(yīng)器評(píng)價(jià)催化劑活性并通過色譜在線檢測(cè)含氯副產(chǎn)物體積分?jǐn)?shù)。測(cè)試中氯乙烯含量為1000 μl∕L，空氣作為平衡氣，質(zhì)量空速為30000 ml∕(g·h)。催化劑評(píng)價(jià)過程采用程序升溫方式，以20℃∕min速率進(jìn)行程序升溫，達(dá)到設(shè)定溫度后在該溫度點(diǎn)保持40 min，催化劑穩(wěn)定后進(jìn)行取樣分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 氯乙烯催化燃燒性能

2.1.1 NbOx摻雜對(duì)于Pt∕TiO2催化燃燒氯乙烯的影響 不同Nb∕Ti 摩爾比的Pt∕Nbx∕TiO2催化劑對(duì)氯乙烯的反應(yīng)活性曲線如圖1 所示。Pt∕TiO2催化劑對(duì)氯乙烯的氧化性能較差，在315℃可轉(zhuǎn)化90%的氯乙烯。NbOx的引入顯著提高了Pt∕TiO2催化劑的催化反應(yīng)性能，氯乙烯的氧化活性隨著NbOx的引入量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，其中Pt∕Nb0.09∕TiO2表現(xiàn)出最佳的反應(yīng)活性，T90僅為246℃；與Pt∕TiO2的T90相比，向低溫偏移了69℃。

圖1 Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015～0.18)對(duì)氯乙烯的催化燃燒活性Fig.1 The activity curves of Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015—0.18)for vinyl chloride catalytic combustion

2.1.2 副產(chǎn)物的分析 Pt∕Nbx∕TiO2催化燃燒過程中產(chǎn)生的含氯副產(chǎn)物種類及其含量如圖2所示。不同催化劑在氧化氯乙烯的過程中生成的含氯有機(jī)副產(chǎn)物主要為順-1,2-二氯乙烯和1,2-二氯乙烷。對(duì)于Pt∕TiO2而言，副產(chǎn)物主要以1,2-二氯乙烷為主；但是其不同含氯副產(chǎn)物在315℃(T90)下的總含量不高于0.3 μl∕L。方田等[11]所制備的Pt∕MnZrOx在相同轉(zhuǎn)化率（90%）的溫度下產(chǎn)生了總含量為19.9 μl∕L的多氯副產(chǎn)物。因此，Pt∕TiO2可有效抑制含氯副產(chǎn)物的生成。

圖2 Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015～0.18)含氯副產(chǎn)物含量與溫度的關(guān)系Fig.2 The concentration profiles of chloric by-products over Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015—0.18)

由副產(chǎn)物的檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，NbOx的引入改變了含氯有機(jī)副產(chǎn)物的分布。當(dāng)引入Nb∕Ti 低于0.09時(shí)，對(duì)于1,2-二氯乙烷生成濃度影響不顯著；而Nb∕Ti 增加到0.18 則有利于1,2-二氯乙烷生成。相反，NbOx的引入會(huì)使得順-1,2-二氯乙烯增加呈現(xiàn)線性相關(guān)的趨勢(shì)。雖然Pt∕Nb0.18∕TiO2用于氯乙烯催化燃燒增加了副產(chǎn)物的濃度，但是T90下總含量低于3 μl∕L。含氯副產(chǎn)物的增多與催化劑的氧化還原能力相關(guān)。Wang 等[20]認(rèn)為較高的氧化還原性能有利于氯自由基的產(chǎn)生，使氫原子更易被氯原子取代而產(chǎn)生多氯副產(chǎn)物。

2.1.3 Cl2的選擇性 通過N,N-二乙基對(duì)苯二胺(DPD)-硫酸亞鐵銨(FAS)滴定法對(duì)Pt∕Nbx∕TiO2催化燃燒氯乙烯的尾氣中產(chǎn)生的Cl2進(jìn)行標(biāo)定[21]，以確定催化劑組成對(duì)于Cl2生成的影響，結(jié)果如圖3 所示。當(dāng)反應(yīng)溫度超過320℃后，在催化劑上可以檢測(cè)到Cl2的生成，且Cl2的生成量隨著溫度的升高而增加。通過對(duì)比Cl2的選擇性發(fā)現(xiàn)，Pt∕TiO2對(duì)于Cl2的選擇性較低，即使在400℃，對(duì)于Cl2的選擇性仍然低于2%。值得關(guān)注的是，NbOx的引入會(huì)導(dǎo)致尾氣中Cl2的選擇性升高，且隨著NbOx含量的增加呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。其原因可解釋為NbOx的引入雖然促進(jìn)了氯乙烯的催化氧化，使其有利于轉(zhuǎn)化為HCl，但同時(shí)在高溫下也會(huì)促進(jìn)Deacon 反應(yīng)的發(fā)生，使部分HCl 氧化為Cl2[22]。

圖3 Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015～0.18)催化劑的Cl2選擇性Fig.3 The Cl2 selectivity of Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015—0.18)catalysts

2.1.4 穩(wěn)定性測(cè)試 催化劑的穩(wěn)定性是性能評(píng)價(jià)

的另一重要指標(biāo)，因此對(duì)于Pt∕Nb0.09∕TiO2，分別在轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%和100%所對(duì)應(yīng)的溫度（T90與T100）下進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試，其結(jié)果如圖4 所示。無論是在T90（246℃）還是T100（292℃），Pt∕Nb0.09∕TiO2都可穩(wěn)定運(yùn)行70 h，表明該催化劑具有良好的穩(wěn)定性。

圖4 Pt∕Nb0.09∕TiO2的穩(wěn)定性Fig.4 The stability of Pt∕Nbx∕TiO2

2.2 催化劑表征

2.2.1 N2吸附-脫附和催化劑組成 負(fù)載型Pt 基催化劑的比表面積結(jié)果如表1 所示。Pt∕TiO2的比表面積為45 m2∕g；NbOx的引入對(duì)于催化劑的比表面積影響不顯著。通過ICP-AES 測(cè)得的Pt 實(shí)際負(fù)載量在0.90%～0.98%，Nb的負(fù)載量與理論投料比相近。

表1 Pt/Nbx/TiO2（x=0，0.015～0.18）的物理結(jié)構(gòu)參數(shù)，XPS、NH3-TPD和吡啶紅外吸附結(jié)果Table 1 The physical structure parameters，the data of XPS，NH3-TPD and Py-FT IR of Pt/Nbx/TiO2

2.2.2 XRD 表征 催化劑的XRD 譜圖如圖5 所示。其中25.3°、48.1°、62.7°(ICDD-PDF#21-1272)為TiO2銳鈦礦相的特征衍射峰[23]，而27.5°、41.3°、56.7°(ICDD-PDF# 21-1276)為TiO2金紅石相的特征衍射峰[23]。當(dāng)Nb∕Ti 為0.18，可在22.7°、28.6°處觀察到Nb2O5的特征衍射峰[15]。這也表明引入NbOx的量低于9.36%，可高度分散在載體表面。此外，在催化劑表面未檢測(cè)到與Pt 相關(guān)特征衍射峰，表明其在催化劑表面呈高度分散的狀態(tài)或者低于XRD檢測(cè)限。

圖5 Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015～0.18)的XRD譜圖Fig.5 XRD patterns of Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015—0.18)

2.2.3 XPS 譜圖 為進(jìn)一步考察NbOx的引入對(duì)Pt∕TiO2表面組成以及元素價(jià)態(tài)的影響，對(duì)催化劑進(jìn)行了XPS 表征，Pt∕Nbx∕TiO2的Pt 4f、Ti 2p、Nb 3d 與O 1s譜圖如圖6所示。

圖6(a)為Pt 4f 的XPS 譜圖，結(jié)合能位于74.5 與72.6 eV 的特征峰歸屬于Pt4+和Pt2+[24]。所有催化劑均未檢測(cè)到金屬態(tài)Pt0的存在，表明Pt 主要以Pt2+形式存在。圖6(b)為Ti 2p 的XPS 譜圖。TiO2的Ti4+特征峰位于458.4 eV[25]。Pt∕TiO2的Ti4+峰位于458.2 eV，較TiO2向低結(jié)合能偏移，這是由于Pt 與TiO2之間存在相互作用，即Pt 通過Pt—O—Ti 鍵向Ti 轉(zhuǎn)移電子所致[26]。圖6(c)為Nb 3d 的XPS 譜圖。將結(jié)合能位于207.2 和210.0 eV 的特征峰歸屬于Nb5+物種，表明催化劑中的Nb物種主要是以Nb5+形式存在[14]。圖6(d)為O 1s 的XPS 譜圖。將結(jié)合能位于530.3 eV的特征峰歸屬于晶格氧，標(biāo)記為Oα，將結(jié)合能位于531.4 eV 的特征峰歸屬于化學(xué)吸附氧，標(biāo)記為Oβ[27]。通過積分峰面積可獲得Oβ∕(Oβ+Oα)，結(jié)果見表1。對(duì)于CVOCs 氧化反應(yīng)，Oβ比Oα具有更高的反應(yīng)活性[28]。隨著Nb∕T（i摩爾比）增加至0.09，Oβ∕(Oβ+Oα)增加到30.5%，表明NbOx的引入會(huì)促進(jìn)化學(xué)吸附氧的生成[14,17-19]；但當(dāng)Nb∕T（i摩爾比）進(jìn)一步增加至0.18 后，Oβ∕(Oβ+Oα)反而減小，這與多聚態(tài)NbOx在催化劑表面的形成有關(guān)[19]。

圖6 Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015～0.18)的XPS譜圖Fig.6 XPS spectra of Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015—0.18)

2.2.4 H2-TPR 表征 為進(jìn)一步考察NbOx的引入對(duì)催化劑氧化還原性能的影響，對(duì)樣品進(jìn)行H2-TPR表征，結(jié)果如圖7所示。

將位于150℃以下低溫還原峰歸屬于PtOx還原為金屬Pt，將位于250～400℃的高溫還原峰歸屬于以Pt-TiOx界面位點(diǎn)的形式與載體TiO2相互作用的Pt物種的還原[29]。計(jì)算耗氫量時(shí)發(fā)現(xiàn)Pt的實(shí)際耗氫量遠(yuǎn)低于其理論耗氫量。El Assal 等[30]的研究認(rèn)為Pt∕TiO2中僅有2%的Pt可被還原，而Hwang等[31]則認(rèn)為Pt前體中PtOxCly的存在會(huì)抑制Pt的還原。

由圖7發(fā)現(xiàn)Pt∕Nbx∕TiO2兩種耗氫峰均隨著Nb∕Ti（摩爾比）的提高而逐漸變大，表明NbOx的引入可促進(jìn)Pt 物種的還原。Yang 等[32]對(duì)于Pt∕Nb∕WOx的研究也發(fā)現(xiàn)NbOx的引入可促進(jìn)Pt物種的還原。

圖7 Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015～0.18)的H2-TPR譜圖Fig.7 H2-TPR profiles of Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015—0.18)

2.2.5 催化劑表面的酸量和酸分布 催化劑的酸性是影響催化燃燒氯乙烯性能的重要因素，具有較多酸量則有利于CVOCs 的吸附、活化與解離[33-34]。為探究NbOx的引入對(duì)Pt∕TiO2表面酸性的影響，對(duì)樣品進(jìn)行了NH3-TPD表征，結(jié)果如圖8所示。

100～250℃、250～400℃、400～500℃的脫附峰分別歸屬于NH3在催化劑表面的弱酸、中強(qiáng)酸、強(qiáng)酸上的吸附[35]。由圖8 可知，Pt∕TiO2表面具有豐富的酸中 心；而 進(jìn) 一 步 對(duì) 比Pt∕Nbx∕TiO2和Pt∕TiO2的NH3-TPD 譜圖，發(fā)現(xiàn)NbOx的引入并未減少催化劑表面酸中心的種類，但導(dǎo)致中強(qiáng)酸與強(qiáng)酸所占比例降低。通過吡啶紅外結(jié)果獲得催化劑表面的酸量，結(jié)果見表1。Pt∕TiO2催化劑表面的總酸量為68.5 μmol∕g，而NbOx的引入反而導(dǎo)致催化劑表面的總酸量降低。其中，Pt∕Nb0.18∕TiO2表面的總酸量降低到39.9 μmol∕g。Yang 等[36]的研究表明，TiO2的不同酸強(qiáng)度的酸量均高于Nb2O5，而Akizuki 等[37]對(duì)比商業(yè)TiO2與Nb2O5的NH3-TPD測(cè)試結(jié)果也得到相同的結(jié)論。

圖8 Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015～0.18)的NH3-TPD譜圖Fig.8 NH3-TPD profiles of Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015—0.18)

NbOx是一種常見的固體酸，其酸性與其含水量密切相關(guān)，因此高溫焙燒會(huì)降低其含水量，從而顯著 降 低NbOx的 酸 性。Morawa Eblagon 等[38]發(fā) 現(xiàn)600℃焙燒Nb2O5·nH2O 使得其酸量降低到20 μmol∕g。結(jié)合催化劑的焙燒溫度（500℃）以及XRD 結(jié)果可知，弱酸性NbOx覆蓋了具有較多酸中心（TiO2）而導(dǎo)致催化劑總酸量降低。

此外，吡啶紅外表征（圖9）亦可以獲得NbOx的引入對(duì)催化劑表面Lewis（L）酸和Br?nsted（B）酸分布的影響。1606、1445 cm-1處的峰歸屬于吡啶在L酸中心上的吸附，而1647、1543 cm-1處的峰歸屬于吡啶在B 酸中心上的吸附[39]。對(duì)峰面積進(jìn)行積分可得到催化劑表面L 酸和B 酸量的比值（L∕B），結(jié)果見表1。

圖9 Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015～0.18)的吡啶紅外吸附譜圖Fig.9 Py-FT-IR spectra of Pt∕Nbx∕TiO2(x=0,0.015—0.18)

由圖9 可知，吡啶在Pt∕TiO2表面L 酸的吸附峰（1606、1445 cm-1）強(qiáng)度遠(yuǎn)高于其在B 酸（1647、1543 cm-1）吸附峰強(qiáng)度，表明Pt∕TiO2表面主要以L 酸為主。Pt∕TiO2表面L∕B 為31.6 的結(jié)果，進(jìn)一步表明Pt∕TiO2表面主要以L 酸為主。NbOx的引入會(huì)降低催化劑表面的總酸量，從而減少了催化劑表面B 酸與L酸量。結(jié)合表1中催化劑表面L∕B 發(fā)現(xiàn)，表面L酸量受NbOx的影響尤為顯著。Pt∕Nb0.18∕TiO2表面L 酸量較Pt∕TiO2減少了42%。

催化劑表面酸量增加有利于反應(yīng)物分子（CVOCs）的吸附、活化與解離[33-34]。Pt∕TiO2表面具有豐富的酸中心，但是其T90反而高達(dá)315℃。雖然NbOx的引入不僅導(dǎo)致催化劑表面總酸量降低，并影響了表面L酸和B酸分布，但是使得T90向低溫偏移，其中Pt∕Nb0.09∕TiO2的T90下降到246℃。這說明酸量和酸分布并不是決定催化劑反應(yīng)性能的唯一因素。此外，分析NbOx引入對(duì)于催化劑的氧化還原性能以及Pt的化學(xué)狀態(tài)的影響發(fā)現(xiàn)：NbOx引入促進(jìn)了催化劑氧化還原性能提高以及高價(jià)Pt 的生成，這是由于NbOx增強(qiáng)了Pt 與TiO2之間的相互作用。結(jié)合上述分析可知：酸量和酸分布并不是決定催化劑反應(yīng)性能的唯一因素；催化劑反應(yīng)性能受催化劑酸量、氧化還原能力、Pt 的化學(xué)狀態(tài)共同影響；提高催化劑的低溫氧化還原性能則有利于提高催化劑對(duì)于氯乙烯的脫除性能。

3 結(jié) 論

（1）采用浸漬方法制備了負(fù)載不同NbOx含量的Pt∕Nbx∕TiO2催化劑，NbOx的引入使Pt∕TiO2對(duì)于氯乙烯催化燃燒性能提高，但其促進(jìn)效果與NbOx的含量密切相關(guān)。Pt∕Nb0.09∕TiO2（Nb∕Ti 摩爾比為0.09）轉(zhuǎn)化率為90%的溫度為246℃。與Pt∕TiO2相比，達(dá)到相同轉(zhuǎn)化率的溫度降低69℃。

（2）NbOx增強(qiáng)了Pt 與載體（TiO2）之間的相互作用，從而使得表面高價(jià)態(tài)Pt 物種以及表面活性氧物種增加，并促進(jìn)了催化劑的氧化還原能力提高。NbOx的引入改變了催化劑的表面總酸量以及表面酸分布。催化劑表面的總酸量隨著Nb∕Ti 摩爾比的增加而降低，且對(duì)于L 酸的影響較B 酸顯著。對(duì)于Pt∕Nbx∕TiO2的氯乙烯催化氧化反應(yīng)，與催化劑表面的總酸量和酸分布相比，促進(jìn)催化劑的低溫氧化還原性更有利于反應(yīng)性能的提高。