硝酸刻蚀对Pd/MnO2催化剂性能的影响

　　

摘要：氢能作为公认的绿色清洁能源，在未来可持续能源体系中占据至关重要的地位。但氢气易燃易爆的特性使其在储存、运输及使用过程中存在较大安全隐患，因此高效、稳定的消氢技术对保障氢能安全应用具有重要意义。催化氢氧复合反应是目前应用最为广泛的消氢技术之一，其核心在于高活性、高稳定性催化剂的开发。为制备高催化性能的氢氧复合催化剂，本研究采用硝酸预处理载体，成功制备了Pd/MnO₂催化剂，并将其应用于催化氢氧复合反应。硝酸预处理可通过刻蚀作用在MnO₂载体表面引入大量缺陷位点与锚定位点，有效提高载体的比表面积与表面粗糙度，有利于活性组分Pd的分散与锚定。在50～80℃条件下对催化剂进行性能评价，结果表明：硝酸预处理可显著提升Pd/MnO₂催化剂的消氢深度。80℃时，经硝酸预处理的催化剂尾气中残余氢气体积分数仅约1 ppm，而未经预处理的催化剂残余氢气为52 ppm。同时，硝酸预处理也有效提升了催化剂的催化活性，80℃条件下其催化活性可达99.98%，明显高于未预处理样品的99.74%。研究结果表明，硝酸预处理是一种简单高效的改性策略，可显著提升Pd/MnO₂催化剂在氢氧复合反应中的消氢深度与催化活性，为高性能消氢催化剂的设计与制备提供了实验依据与技术参考。

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