1.3 方案论证

根据上述研究背景，本实验以柠檬酸为络合剂，采用溶胶-凝胶法来制备CuO-CeO2催化剂。

本实验中所用柠檬酸亦叫3-羧基-3-羟基戊二酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭源!自`优尔+文*论(文`网[www.youerw.com，有很强的酸，易溶于水。加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。考虑到柠檬酸能和铜或铈金属离子生成络合物，副产物有硝酸产生。所以反应原料为Ce(NO3)3和 Cu(NO3)2，络合剂为柠檬酸。制备的前驱体进行加热时由于硝酸的氧化作用，部分柠檬酸会氧化发泡膨胀，进而制备成溶胶状前驱体。

由于制备方法的不同，所得到铜铈催化剂的颗粒大小也不同，其催化活性必然也不同。另外，由于制备方法的不同，活性成分氧化铜在氧化铈载体上的负载均匀程度会出现差别，因而也直接影响到他们的CO的催化活性。

本实验设计原理为，采用溶胶-凝胶法，把柠檬酸作为络合剂，制备柠檬酸铜和铈络合物前驱体，在副产物硝酸的氧化作用下，络合物在烘干过程中被氧化发泡膨胀，将膨胀物磨碎成粉，在马弗炉中焙烧分解制备CuO-CeO2催化剂。掺入PEG的柠檬酸溶胶-凝胶法是见于聚乙二醇对所生成的络合物具有隔离作用，在马弗炉中高温分解时，聚乙二醇可以阻止高温分解所生成的氧化铜或氧化铈颗粒的进一步烧结，聚积，颗粒长大，理论上可以得到颗粒度更小的金属氧化物，比表面积更大，催化活性更佳。同时，为了比较加入聚乙二醇后是对硝酸盐隔离效果好还是对柠檬酸金属络合物隔离效果好，我们分别做了对比实验，利用CO催化氧化活性评价来进行鉴别。