溶膠-凝膠法制備MnOx-TiO2催化劑及其催化燃燒氯苯的性能研究.pdf

1、伴隨著人類(lèi)社會(huì)的飛速發(fā)展，世界人口活動(dòng)領(lǐng)域的不斷增大，大自然遭受到的破壞也愈加的嚴(yán)重，進(jìn)而環(huán)境受污染的程度也愈加的嚴(yán)重，其中對(duì)人類(lèi)、生物及自然環(huán)境危害極大的是含氯揮發(fā)性有機(jī)污染物(CVOCs)，它也是當(dāng)今大氣污染的主要危害源之一，很早以前就已經(jīng)引起全世界各國(guó)家的特別關(guān)注，但處理該污染物的難度較大，同時(shí)由于在人類(lèi)的活動(dòng)領(lǐng)域和工業(yè)化的生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)排放大量的CVOCs，所以，有關(guān)當(dāng)今大氣污染性氣體CVOCs排放的治理也日益緊迫。
　　

2、常用的CVOCs處理方法有吸附法、直接焚燒的方法，以及加催化劑催化氧化的方法等諸多方法，在以上描述的方法中，最為有效和常用的方法是催化燃燒的方法，該方法通常用作治理大氣廢物，它的這種處理方法的好處就是催化氧化時(shí)溫度低許多，消耗的能量也少一些，但催化氧化的轉(zhuǎn)化率提高了不少，故被一些專(zhuān)家和學(xué)者認(rèn)為是處理CVOCs的最有效方法之一。在催化氧化的方法中所使用的催化劑大多有貴金屬負(fù)載型的催化劑，過(guò)渡金屬負(fù)載型的催化劑，同時(shí)還有其他類(lèi)型的催化劑。本

3、作者的實(shí)驗(yàn)主要以?xún)r(jià)格相對(duì)較廉價(jià)，沒(méi)的毒的過(guò)渡金屬M(fèi)n作為催化劑的主要催化劑，在我國(guó)的礦產(chǎn)資源中Fe的產(chǎn)量極為豐富的分布特點(diǎn)，綜合以上優(yōu)勢(shì)，本人制備了少量Fe摻雜在Mn-Ti復(fù)合型催化劑上的實(shí)驗(yàn)，由于CVOCs的類(lèi)似物可以選擇用氯苯代替，進(jìn)而通過(guò)考察了氯苯在MnOx-TiO2和FeOx-MnOx-TiO2催化劑上的催化燃燒反應(yīng)性能，并對(duì)Mn易氯中毒失活做了相關(guān)的穩(wěn)定性研究。針對(duì)上述問(wèn)題，本文做一下研究：
　　1.本實(shí)驗(yàn)主要采用溶膠-

4、凝膠法制備了很多不同錳和鈦配比的主體催化劑，從其中的不同比例的催化劑中選擇活性最為優(yōu)異的催化劑，還有就是將此催化劑當(dāng)作錳基催化劑的活性測(cè)試和抗氯中毒的能力研究作為最基礎(chǔ)的參照對(duì)象。
　　在制備實(shí)驗(yàn)中配制了五組不同錳鈦配比：0.5，1.0，3.0，5.0，7.0的基礎(chǔ)MnOx-TiO2催化劑，通過(guò)測(cè)試氯苯的活性，從活性圖中得知但錳和鈦的配比在三一下時(shí)，并通過(guò)測(cè)試分析儀測(cè)試該催化劑中二氧化鈦的晶型均歸屬于銳鈦礦相，還有大量MnTiOx

5、固溶體的合成，并伴隨極少量的MnO2晶體析出。隨著Mn含量繼續(xù)增加時(shí)，有大量的錳氧化物(主要是MnO2)晶體析出。為了繼續(xù)提高M(jìn)nOx-TiO2催化劑的活性和穩(wěn)定性，這里選取Mn/Ti=3的催化劑做為基礎(chǔ)研究對(duì)象，該催化劑在此時(shí)的催化活性最高，同時(shí)晶體結(jié)構(gòu)比較單一，只含有極其少量的MnO2晶體，這一情況極其利于考察催化劑抗氯中毒能力的研究。
　　2.采用溶膠-凝膠法制備了不同F(xiàn)e含量的FeOx-MnOx-TiO2催化劑，確定了最高

6、活性下Fe的最佳負(fù)載量，同時(shí)經(jīng)過(guò)不同溫度的穩(wěn)定性測(cè)試，深入研究少量的鐵摻雜對(duì)MnOx-TiO2催化劑的抗中毒能力和穩(wěn)定性。
　　只有小于15％的鐵摻雜量時(shí)，該催化劑的活性隨著 Fe的增加而增加，而當(dāng)Fe的含量高于15%時(shí)，催化劑的活性快速下降。因此在這里選擇了MnOx-TiO2催化劑中摻雜0.15摩爾比的鐵氧化物來(lái)作為實(shí)驗(yàn)的測(cè)試對(duì)象，研究經(jīng)過(guò)不同溫度并持續(xù)30h穩(wěn)定性測(cè)試的FeOx-MnOx-TiO2催化劑和MnOx-TiO2催化