金屬氧化物催化臭氧分解規(guī)律的研究.pdf

1、本文主要研究了金屬氧化物催化劑催化分解臭氧的規(guī)律，研究的主要結(jié)果如下： 一、實驗結(jié)果表明：不同金屬氧化物的催化分解活性差異很大，已做的金屬氧化物的催化分解活性次序大體為：Co＞Mn＞Ni＞Cr＞Fe＞Zn＞Mg＞Cu＞Ag＞Sn＞Pb＞Al＞Si≈Ce 在本實驗條件下：鈷氧化物具有極高的催化活性。當臭氧的初始濃度為1000mg/m3，空速為14000h-1，浸漬液含Co濃度為0.0005g/L時，其催化分解率可以達到98

2、％。其次是錳、鎳氧化物的催化分解活性也相當高。 二、雙組分催化劑的催化分解活性主要由較高活性的金屬氧化物所決定，并與兩組分的相對比例有關。 雙組分催化劑中，含Co氧化物的催化劑對O3的催化分解效果非常好。 實驗還發(fā)現(xiàn)雙組分催化劑與單組分相同，隨浸漬液濃度增大，其對臭氧的催化分解能力也就越強。 雙組分金屬氧化物催化劑的連續(xù)使用壽命明顯比同濃度的單組分催化劑的長。 三、金屬氧化物催化劑隨O3通入的流速

3、的增大，其催化分解率有所下降。 四、金屬氧化物催化劑的催化活性隨儲存時間延長而降低；不同氧化物降低快慢不同；負載量大的降低得慢，壽命較長；雙組分催化劑比單組分降低得慢，壽命相對較長。 五、研究了制備條件對臭氧分解催化劑的催化活性的影響。1、焙燒溫度對催化劑活性的影響是：隨著焙燒溫度的升高，催化活性有增大的趨勢。如負載Cu的氧化物的催化活性隨灼燒溫度200℃、300℃、400℃等的升高，催化分解率逐漸增大，500℃時的催化

4、分解率達到最高。之后隨著溫度繼續(xù)升高，催化分解率并沒有隨之增大，說明以氧化鋁為載體，負載各種金屬氧化物的催化劑的合理焙燒溫度在400～600℃之間。 2、焙燒時間對催化活性也有一定影響，隨著焙燒時間的延長，其催化分解率有增大的趨勢。以含Cu0.01g/L的硝酸銅為前體制成的催化劑在臭氧初始濃度為1500mg/m3的條件下，空速為14000h-1時，焙燒1小時催化分解率為73％，而在焙燒4小時的條件下其催化分解率已經(jīng)達到了97％。

5、而繼續(xù)延長焙燒時間對催化活性已影響不大了。 六、通過對臭氧吸附與金屬氧化物粉體比電阻的研究，發(fā)現(xiàn)：1、錳，鐵氧化物催化劑粉體是隨著臭氧通入時間的延長，電導率逐漸增大。因此可知，在本實驗條件下，錳和鐵氧化物是一類P型半導體。 2、鈷，錫，鉛氧化物催化劑隨著臭氧通入時間的延長，粉體電導率逐漸減小。因此可知，在本實驗條件下，鈷，錫，鉛氧化物是一類N型半導體。 3、鎳氧化物催化劑粉體隨臭氧通入時間的延長電導率先略有增加然

6、后又減小，針對這一情況，我們認為可能是未通臭氧時鎳主要是二價氧化物，體現(xiàn)P型半導體的電性能；通入臭氧一段時間后表面的鎳轉(zhuǎn)化為三價氧化物，體現(xiàn)一定的N型半導體的電性能。從而出現(xiàn)了電導率先升后降的情況。 七、通過以上研究，我們初步認為：氧化物的酸堿性對氧化物催化臭氧分解的活性起著重要的作用?？梢圆捎盟嵝晕?、堿性位催化分解機理來認識氧化物催化臭氧分解的過程。 金屬氧化物表面較強堿性時具有較多的活性OH基團群，有利于快速分解臭氧