銅錳復(fù)合氧化物制備及其催化燃燒VOCs性能研究.pdf

1、催化燃燒因其簡單高效且可避免NOx和CO等環(huán)境污染物的形成，成為一種有效的揮發(fā)性有機物消除技術(shù)。催化燃燒的關(guān)鍵是催化劑，研究和開發(fā)價廉易得、催化活性高、抗毒性及熱穩(wěn)定性好的催化劑具有很重要的現(xiàn)實意義。 本文分別制備了粉末及整體蜂窩陶瓷型銅錳催化劑，并進一步對其性能進行改進，考察了其催化燃燒VOCs性能，得到如下結(jié)果： 首先，采用共沉淀法制備粉末Cu-Mn-O催化劑，以醇洗方式去除雜質(zhì)，可制備出高比表面積且低溫催化性能優(yōu)異

2、的銅錳催化劑，500℃焙燒的催化劑甲苯完全燃燒溫度在220℃。乙醇洗滌代替水洗可改善納米顆粒分散性，提高主晶相CuMn2O4的抗燒結(jié)能力。700℃及800℃焙燒后，較水洗樣品，醇洗催化劑甲苯的完全燃燒溫度分別降低60℃和50℃。 其次，以堇青石為載體，采用浸漬法制備蜂窩陶瓷型銅錳催化劑，考察了浸漬液濃度、銅錳比以及焙燒溫度等制備參數(shù)。結(jié)果表明，離子總濃度為1.0 mol/L時，Cu、Mn離子可以均勻、高強度地負載在載體表面；溶液

3、中的Cu/Mn與表面Cu/Mn比存在線性關(guān)系，當(dāng)表面Cu/Mn比為1/6時，高度分散的微小CuO與Mn2O3晶相共存，二者的共同作用使得催化活性最好；焙燒溫度升高，顆粒長大燒結(jié)，活性依次降低。 再次，論文引用第三種金屬元素來提高催化劑性能，添加助劑后的整體催化劑催化甲苯燃燒的活性順序為：Cu1Mn4Ce2/Cord>Cu1Mn4Zr2/Cord>Cu1Mn6/Cord>Cu1Mn4Zn2/Cord>Cu1Mn4Fe2/Cord>

4、Cu1Mn4Al2/Cord>Cu1Mn4V2/Cord。Ce有利于提高Mn2O3供氧能力，因此進一步考察了Ce添加量對催化劑的影響，當(dāng)Cu： Mn： Ce=1：2：4時，CeO2相優(yōu)秀的儲氧及傳遞氧的能力使得銅錳催化劑的低溫催化活性顯著提高，并明顯改善其熱穩(wěn)定性。 最后，為催化劑的適用性，論文考察了Cu1Mn2Ce4/Cord催化劑燃燒各種VOCs（芳烴、烷烴、含氧、含氮、含氯有機物）的性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在銅錳催化劑上，含氧類有