Abstract
本研究藉由程溫還原技術（temperature-programmed reduction, TPR） 探討了奈米鈀 金屬粉末、奈米鈀銀雙金屬簇、鈀金屬觸媒和鈀銅雙金 屬觸媒等樣品，隨氧化（TO＝2 98 K∼1073 K）溫度變化的情形。從研 究的結果得知，改變製備的前驅物、支撐物種類 、添加第二金屬和鈀金 屬顆粒等變因都會影響鈀的化學環境。 隨氧化溫度的上升，奈米鈀金屬粉末逐漸有化學吸附氧（PdsOc）和氧化 鈀（PdO）的生 成。於室溫下，氧僅能化學吸附於鈀金屬表面，於TPR實 驗中的還原溫度（Tr）為150 K ；若是將氧化溫度（TO）提高至573 K， 會生成氧化鈀的結構，Tr則變為250 K；TO若升 至773 K，則因燒結而增 大鈀的顆粒。 奈米鈀銀雙金屬簇於製備的過程中已形成混合均勻的合金；當TO＞773 K 時，鈀銀合金發生偏析（segregation）的現象，並以銀金屬為顆粒表面 的主要成分。 對鈀金屬觸媒樣品而言，利用初濕含浸法（incipient wetness method） 將硝酸鈀支撐 於氧化鋁擔體上的Pd(N)/Al2O3樣品，可經過還原或高溫焙 燒（TC＝773 K）處理，將硝 酸根離子從樣品中除去，使Pd(N)/Al2O3樣 品的氧化行為與奈米鈀金屬粉末相似。 然而，由TPR的結果顯示，以氯化鈀為前驅物製備的Pd(Cl)/Al2O3樣品會 受氯離子效應的干擾。焙燒過程中，氧原子嵌入（insertion）氯化鈀結 構而形成氯氧化鈀（PdClxOyz) 經過TPR或473 K的還原處理後，氯氧化鈀 被還原成金屬態鈀、氯化氫（HCl）和水，所產生的HCl會和氧化鋁擔體作 用而滯留於樣品當中。隨後的再氧化步驟除了將金屬態鈀轉 換成氧化鈀 之外，另外會發生氧化鈀遷移至（migration）氯化的氧化鋁擔體表面作 用，形成氯氧化鈀的現象，使得鈀顆粒的分散度因再分散（redispersion ）現象而提高。 Pd(Cl)/SiO2樣品中氧化矽擔體不會與氯離子產生作用，因此不會發生此 效應；而大顆粒的Pd(Cl)/Al2O3樣品則因氧化鈀較不容易遷移至氧化鋁擔 體表面，所以受氯離子效應的 影響也不大。 新鮮的鈀銅雙金屬觸媒於製備的過程中即生成鈀銅混合鹽。經過氧化處理 後，會依不同 NPd/NCu比例分別產生Pdr、Pd-Cu和Cur等合金氧化物。