協(xié)同脈沖放電去除甲醛的復(fù)合型催化劑制備及性能研究.pdf

1、甲醛是典型的有毒有害揮發(fā)性氣體，被世界衛(wèi)生組織認(rèn)定為致畸致癌物質(zhì)，在我國化學(xué)品優(yōu)先控制名單排第二位，其危害性僅次于二噁英。低溫等離子體催化去除甲醛是目前最具前景的方法之一，而低溫等離子體催化氧化甲醛技術(shù)的關(guān)鍵是制備出與低溫等離子體技術(shù)相匹配的催化劑。
　　本論文以甲醛為處理對象，制備以γ-Al2O3為載體，Mn、Cu、Ti為活性組分，稀土La為助劑改性成分，制備了一系列的催化劑。將所制備的催化劑填充在脈沖放電系統(tǒng)進行性能測試，并結(jié)

2、合 XRD、SEM、EDS、FT-IR等表征手段，研究催化劑組成、結(jié)構(gòu)、形貌對催化性能的影響，分析復(fù)合型催化劑在脈沖放電等離子體催化去除甲醛中的作用，研究結(jié)果如下：
　　(1)在脈沖放電反應(yīng)器填充以γ-Al2O3為載體的催化劑，能降低起始電壓，提高甲醛去除率，但不同活性組分甲醛去除率順序為Mn>γ-Al2O3>Cu>Ti>alone；
　　(2)隨著 MnO2負載量升高，甲醛去除率出現(xiàn)先升高后降低，當(dāng) MnO2負載量為8％，

3、甲醛去除效果最好；焙燒溫度影響Mn氧化物的種類，在焙燒溫度為300℃的XRD譜圖中檢測到MnO2、Mn3O4氧化物，形成不同價態(tài)的Mn的氧化物有利于提高催化劑的協(xié)同作用；
　　(3)在Ti、Mn摩爾比為1:4時，催化劑與等離子體協(xié)同去除甲醛最好，在摩爾比為1:4時的催化劑表面結(jié)構(gòu)更能吸附表面H2O、O3和甲醛分子，提高甲醛去除率。MnO2/γ-Al2O3催化劑添加TiO2后，Mn氧化物組分的衍射峰強度明顯減弱，這是由于添加Ti組分

4、后，減少了Mn氧化物組分的堆積，增加Mn組分在載體表面的分散度。
　　(4)對比活性測試前后Ti-Mn/Al催化劑FT-IR，除了CO2和H2O吸收振動峰外，沒有檢測到其它殘留物質(zhì)峰，但活性測試后，H2O的伸縮振動峰變寬，彎曲振動峰變尖銳，這說明Ti-Mn/Al催化劑經(jīng)高壓脈沖放電后，Ti-Mn/Al催化劑活性吸附位增加。
　　(5) MnO2/γ-Al2O3催化劑摻雜稀土La后，催化活性有明顯提高，La摻雜量對甲醛去除率影

5、響為1%La>2%La>0.5%La>0%La；當(dāng)稀土La摻雜量為1%時，催化效果最好，La摻雜量過高時，會造成活性組分的堆積，覆蓋部分催化反應(yīng)活性位點。
　　(6) La摻雜量對Ti-Mn/Al催化劑甲醛去除率影響明顯，在40Hz，放電電壓24kV，La摻雜量為1%時，La-Ti-Mn/Al催化劑協(xié)同脈沖放電去除甲醛的去除率可達98.65%。
　　低溫等離子體結(jié)合 La-Ti-Mn/Al催化劑凈化甲醛技術(shù)聯(lián)合了等離子體技術(shù)