氧化錳八面體分子篩的合成、表征及其催化燃燒性能.pdf

1、世界各國目前對揮發(fā)性有機化合物(VOCs)脫除技術(shù)的開發(fā)和研究都投入了大量的人力和物力，并取得了一定成績，但與快速的經(jīng)濟增長相比，VOCs的治理環(huán)節(jié)還略顯滯后。我國大氣污染物防治法則要求工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的可燃性氣體須回收利用，要求更經(jīng)濟、有效地脫除VOCs。本論文介紹了VOCs對環(huán)境和人體的嚴(yán)重危害以及目前國內(nèi)外治理的工藝的方法和特點，其中催化燃燒法因其高效、經(jīng)濟、具有去除率高、無二次污染、能耗低等特點，而受到廣泛的重視。論文著重對隱鉀錳

2、礦型氧化錳八面體分子篩(OMS—2)催化劑研究進展進行了詳細(xì)的闡述，這種錳氧化物被廣泛應(yīng)用于離子交換材料、電池材料、放射性廢物的固定材料、催化材料，因其晶格中存在Mn4+，Mn3+和Mn2+離子，具有良好的氧化還原性。
　　 本論文研究內(nèi)容主要分為三個部分：
　　 一、研究了新型催化劑隱鉀錳礦型氧化錳八面體分子篩(OMS—2)的合成制備方法，并以甲苯和甲醛作為分子探針，考察其在VOCs氣體催化燃燒反應(yīng)中的應(yīng)用，采用XRD

3、、FE—SEM、O2—TPD、TPD—MS和H2—TPR等表征技術(shù)手段研究了分子篩催化劑的形態(tài)和表面氧的熱脫附性能及還原性能。實驗結(jié)果表明，合成方法對制備的催化劑的表面性質(zhì)和催化燃燒性能具有顯著影響?；亓鞣ㄖ苽涞拇呋瘎τ诩妆降娜紵哂休^高的催化活性，而固相法合成的催化劑在甲醛的催化燃燒中更具催化活性，催化燃燒性能取決于分子篩催化劑的表面形態(tài)和氧物種的種類?；亓鞣ㄖ苽涞臉悠芬蚓哂休^大的比表面積和較活潑的表面脫附氧物種(α氧物種)，有利于

4、甲苯的催化燃燒，而固相法合成的催化劑中較高含量的表面晶格氧物種(β氧物種)對小尺寸的甲醛分子的催化燃燒更具促進作用。
　　 二、采用浸漬，離子交換等方法在OMS—2催化劑上負(fù)載活性組分Ce以制備Ce—OMS—2催化劑，并進一步考察其對甲醛催化燃燒性能的影響。通過XRD、N2吸—脫附、O2—TPD—MS和H2—TPR等表征技術(shù)考察了負(fù)載Ce之后，分子篩催化劑的形態(tài)和表面氧的熱脫附性能及還原性能。實驗發(fā)現(xiàn)，不管是浸漬法，還是離子交換