隨著社會的文明,伴隨而至的環境污染也日益嚴重。而汽、機車是現代文 明下的產物,其排放的廢氣,即是空氣汙染的主因。隨著環保意識的高漲 ,因而現今汽、機車均要加裝觸媒轉化器,而且還要定期檢測排放廢氣當 中的一氧化碳和碳氫化合物的含量。目前針對汽、機車廢氣處理,鉑、鈀 、銠已經被證實為最有效的三元觸媒,由於其產量稀少且價格昂貴,因此 已經逐漸朝向基本金屬的開發。而基本金屬當中,以銅為最有可能取代貴 金屬物種。本論文的研究方向主要是利用具有氧空洞的氧化釔穩定化氧化 鋯,擔載銅或是銅—鉻,而其製作的方法為含浸法。 由於現今環保署檢 測汽、機車的廢氣, 主要還是以一氧化碳和碳氫化合物為主,所以本研 究將製備好的觸媒行一氧化碳和甲烷的氧化反應,以使能更接近現實狀況 。結果發現,銅擔載在氧化釔穩定化氧化鋯上時,其一氧化碳氧化會產生 如貴金屬的起燃現象。而當添加入鉻之後,會改變原來銅觸媒行甲烷氧化 反應的機構,使得甲烷氧化反應提升,但是會稍微抑制些許的一氧化碳氧 化,然而仍會產生起燃現象。本研究利用微分反應器的形式,推算一氧化 碳和甲烷氧化時的反應速率,進而推論一氧化碳會吸附在銅上而不吸附在 鉻上(當銅為低重量分率時), 甲烷會吸附在鉻上而不吸附在銅上(當 銅為低重量分率時)。本研究依上述推論進而提出反應的模式。本研究利 用添加不銅比例的銅與鉻擔載在氧化釔穩定化氧化鋯和氧化鋁上,觀察其 中的關係,進而推論出甲烷在銅—鉻觸媒(當銅為低重量分率時)上的反 應,應為一結構敏感性反應。
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