微波加熱α-MnO2催化去除甲苯和臭氧的研究.pdf

1、隨著工業(yè)化進程的加速，大氣污染問題已經(jīng)越來越嚴重。揮發(fā)性有機物（VOCs）是主要的空氣污染物，其處理方法越來越受到重視。本課題選取甲苯作為VOCs的典型污染物，采用高活性的α-MnO2對其進行催化氧化降解，并且考慮到微波快速低耗的特點，比較分析了微波加熱與傳統(tǒng)單管電阻爐加熱兩種原理截然不同的加熱方式下α-MnO2催化氧化降解甲苯的性能；最后著于建立α-MnO2催化O3凈化VOCs的最后屏障，對微波加熱α-MnO2同時去除甲苯和臭氧的活性

2、進行了研究，得到了一系列研究結(jié)果，具體研究內(nèi)容主要包括：
　　采用水熱法制備了α-MnO2催化劑，使用單管電阻爐加熱對其活性進行評價，并考察不同反應條件對其催化活性的影響，結(jié)果表明：α-MnO2對甲苯具有很好的去除效果；隨著停留時間的增加、初始濃度的降低，甲苯的去除率升高，且濕度對催化劑活性幾乎沒有影響；當催化劑質(zhì)量為100mg，甲苯初始濃度為150ppm、O2為20％、停留時間為0.1s、溫度為300℃時，甲苯的去除率在97%以

3、上。
　　搭建了微波加熱裝置，并使用微波加熱裝置對α-MnO2催化氧化甲苯活性進行評價，同時考察了不同反應條件對其催化活性的影響，結(jié)果表明：微波具有快速低耗的加熱特點，且具有協(xié)同α-MnO2催化降解甲苯作用；隨著微波發(fā)射功率的增大、停留時間的增長、甲苯初始濃度的降低，α-MnO2催化氧化甲苯的活性增強，且濕度對其活性幾乎沒有影響。
　　基于α-MnO2催化O3氧化VOCs存在VOCs凈化不完全、O3有殘留等問題，采用快速低耗

4、的微波加熱技術(shù)建立α-MnO2催化O3凈化VOCs的最后屏障，結(jié)果表明：微波快速低耗加熱α-MnO2對甲苯和O3具有很好的催化同時去除效果；隨著微波功率增大、停留時間增長、臭氧和甲苯初始濃度降低，甲苯和臭氧去除率會升高，且停留時間不短于0.05s時臭氧能夠完全被去除；當催化劑質(zhì)量為300mg、甲苯初始濃度為30ppm、臭氧初始濃度為40ppm、微波發(fā)射功率為300W、停留時間為0.15s時，臭氧能夠完全去除，甲苯的去除率能夠達到98%以