有文献报道[27]，Ce由于有Ce3+与Ce4+两种价态，可以通过两者之间的转换来实现释放和储存氧，是一种优良的助剂。Zr取代部分Ce可以稳定CeO2立方萤石结构，提高催化剂的稳定性，使催化剂的抗烧结能力提高。在CeO2中添加一定量的ZrO2可形成特定结构的铈锆固溶体复合物，引起CeO2晶格的畸变，增强晶格氧空位的移动性，有效地防止了CeO2烧结，不仅提高了CexZr1-xO2的储氧能力（OSC）和稳定性[28]，而且还增强了催化剂的低温催化活性[29]。

和纯的CeO2相比，CexZr1-xO2表现出良好的氧化还原性能和储氧性能、热稳定性以及优异的低温催化性能[30]。CexZr1-xO2已经成为新一代TWC的关键材料[31]。由于三效催化剂要求CexZr1-xO2固溶体具有较大的比表面积和较高的热稳定性，以便于更均匀地分散贵金属，增加在高温下催化剂的活性中心数目。因此，高比表面积、高温热稳定性仍是高储氧能力的先决条件[32]。 

本课题借鉴的相关文献中制备CexZr1-xO2大多采用柠檬酸作为络合剂，柠檬酸碳链较长，结构不规则，属柔性配体。因而大胆采用苯甲酸这一结构比较规整的芳香羧酸作为络合剂，对CexZr1-xO2的结构进行优化，使其具有多孔结构，增加其孔容积及比表面积。同时又由于苯甲酸和铈、锆形成了大分子结构，生成了沉淀物，故本实验以苯甲酸作为沉淀剂采用沉淀法制备了一系列CexZr1-xO2（x=0.8、0.5、0.2）固溶体，并以该铈锆固溶体为载体制备负载不同质量分数Cr的催化剂，以Cr为主催化活性组分。之所以采用Cr作为主催化活性组分是由于Cr本身抗硫，抗毒化性能好。 

1．3  论文的研究内容

1.3.1  论文的研究内容

本实验以苯甲酸作为沉淀剂采用沉淀法制备不同催化剂并测试其活性，然后通过各种测定方法，对催化剂进行X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET）、程序升温脱附(NO-TPD和O2-TPD)、固体紫外(UV-vis)、拉曼光谱(Raman)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征，与活性结果进行验证。重点将考察不同Ce/Zr比和不同Cr负载量对Cr/CexZr1-xO2催化剂活性的影响，确定最佳的催化剂配方。再采用一步法制备与最佳Cr配比一致的Cr/CexZr1-xO2比较分别采用一步法和分步法制成的催化剂的催化活性，最终确定催化剂配方及最优制备方法，并将最佳活性的催化剂应用于NOx的脱除研究。

1.3.2  催化剂配方的思路

催化剂是SCO法脱硝技术研究的重点，其配方是核心。由于实验基础为在CeO2中掺杂Zr4+形成的铈锆氧化物固溶体，因此首先需要确定Ce/Zr比，在此基础上进一步确定Cr的掺杂量及制备方法等，最终确定催化剂配方及最优制备方法。

1.3.3  催化剂研究的预期目标

（1）确定最佳催化剂配方及制备方法；

    （2）测试催化剂的工艺性能，使其满足实际催化需求；

    （3）对实验过程中不满意的部分进行思考，寻找原因；

（4）思考催化机理，积极寻找新的高效催化剂。

2  催化剂的制备与表征

2．1  催化剂的制备

2.1.1  实验试剂与仪器

在本实验过程中所用主要化学试剂见表2.1。

表2.1 主要化学试剂

药品名称 分子式 规格 生产厂家

六水合硝酸铈 Ce(NO3)3·6H2O AR 广东光华化学厂有限公司

八水合氧氯化锆