二甲苯類廢氣催化燃燒整體催化劑的研究.pdf

1、催化燃燒法是一種高效、清潔的有機廢氣凈化方法之一。催化劑的設計與制備是催化燃燒法的關鍵。因此，本文利用檸檬酸溶膠凝膠法制備了一系列以堇青石為載體，Mn-Ce-M三元金屬氧化物為活性組分的整體催化劑，并用于催化燃燒二甲苯類有機廢氣。一方面，研究了催化劑制備參數和反應條件對催化活性的影響，以及測試了所制備的整體催化劑的熱穩(wěn)定性和它對其他種類的有機廢氣的催化活性;另一方面，從制備參數和實際使用過程中可能遇到的各種狀況的模擬兩個方面，系統(tǒng)地探究

2、了所制各的整體催化劑的機械穩(wěn)定性。
　　實驗結果表明，經醋酸預處理的堇青石負載活性組分具有更優(yōu)的催化活性，經硝酸和鹽酸預處理載體所制備的催化劑的活性相近;活性組分為Mn-Ce-Cu的整體催化劑對鄰二甲苯的催化燃燒具有更優(yōu)的活性，活性組分為Mn-Ce-Ni和Mn-Ce-Co的整體催化劑的活性相近;在500℃下焙燒3h制備的負載量為11.4wt％的MnCeCu04/堇青石催化劑顯示出最佳的活性，它可以在空速為10000h-1和鄰二甲苯

3、濃度為1000ppm的條件下，使得鄰二甲苯的轉化率在277℃達到90％。另外，最佳制各參數條件下制備的催化劑不僅具有良好的熱穩(wěn)定性，且能在較寬的空速范圍和濃度范圍內表現出較高的催化活性。此外，最佳催化劑對其他類型的有機廢氣-正丁醇、苯乙烯也表現了極優(yōu)的催化活性。
　　另外，整體催化劑制備因素對機械穩(wěn)定性影響的實驗結果表明，經醋酸預處理的堇青石負載活性物質后的機械穩(wěn)定性最好，可能是由于醋酸預處理載體能有效地降低界面脫落;隨著樣品負載

4、量的增加，機械穩(wěn)定性先減弱后增加，這可能是因為超聲震蕩不僅影響界面脫落，而且還影響活性涂層的體相脫落;焙燒溫度對催化劑機械穩(wěn)定性的影響是最大的，焙燒時間的影響是最小的。各種狀況的模擬實驗結果表明，無論處于何種氣氛，催化劑的機械穩(wěn)定性都有所降低;尤其當處于鄰二甲苯氣流中時，會使得活性層界面缺陷和內部缺陷更容易擴展失效，即界面脫落和體相脫落的發(fā)生概率都增大;最佳催化劑樣品經催化燃燒反應后的機械穩(wěn)定性要比未經催化燃燒的好;催化劑經歷熱沖擊并在