一种通过添加Co5Mn1Ox、LaCoO3或Ce0.6Zr0.4O2来改性的新策略，用于提升类似花朵结构的Al2O3负载Pd催化剂的甲烷燃烧性能和稳定性

甲烷燃烧催化剂开发中，采用水热法、初期湿法浸渍及NaBH4还原法制备了花状氧化铝基钴锰氧掺杂催化剂，其中Pd/Co5Mn1Ox/NF-Al2O3催化剂在20,000 mL/(g·h)空速下实现甲烷转化率50%时温度285℃，90%时323℃，表现出优异的低温催化活性和抗硫抗水性，其三维花状结构促进Pd分散，Co5Mn1Ox稳定Pd2+并提供活性氧物种，反应路径可能涉及甲烷吸附生成甲酸和碳酸盐。

　　

开发具有优异低温活性和稳定性的CH₄燃烧催化剂仍然面临巨大挑战。在本研究中，分别采用水热法、初始润湿浸渍法和NaBH₄还原法制备了花状氧化铝（NF-Al₂O₃）、M/NF-Al₂O₃（M = Co₅Mn₁O_x、LaCoO₃和Ce_0.6Zr_0.4O₂（CZO））以及Pd/M/NF-Al₂O₃（Pd负载量分别为2.00%、2.07%和1.93%）催化剂。这些Pd/M/NF-Al₂O₃催化剂对甲烷燃烧表现出良好的催化活性，其中Pd/Co₅Mn₁O_x/NF-Al₂O₃的性能最佳：在CH₄转化率为50%和90%时，其对应的温度（T_50%和T_90%）分别为285°C和323°C，气体空速约为20,000 mL/(g h)；280°C下的甲烷反应速率为50.1 μmol/(g_Pd s)，转化频率（TOF_Pd）为0.018 s^{–1₅Mn₁O_x/NF-Al₂O₃样品还表现出良好的耐水性和耐二氧化硫性。Pd/Co₅Mn₁O_x/NF-Al₂O₃优异的甲烷燃烧性能主要归因于两个因素：(i) NF-Al₂O₃独特的三维花状层状结构有效促进了Pd物种的分散；(ii) Co₅Mn₁O_x的引入稳定了活性Pd2+物种，并提供了更具反应性的氧物种。甲烷在Pd/Co₅Mn₁O_x/NF-Al₂O₃上的燃烧过程可能遵循以下路径：气态甲烷 → 吸附甲烷 → 甲酸酯和碳酸盐 → CO₂和H₂O。本研究为Pd/Al₂O₃催化剂的改性提供了有价值的见解，并为未来高性能甲烷燃烧催化剂的设计提供了新的思路。}