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、伴隨著人類社會的飛速發(fā)展，世界人口活動領(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，其中對人類、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)由于在人類的活動領(lǐng)域和工業(yè)化的生產(chǎn)過程中都會排放大量的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，過渡金屬負(fù)載型的催化劑，同時(shí)還有其他類型的催化劑。本

3、作者的實(shí)驗(yàn)主要以價(jià)格相對較廉價(jià)，沒的毒的過渡金屬M(fèi)n作為催化劑的主要催化劑，在我國的礦產(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，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的類似物可以選擇用氯苯代替，進(jìn)而通過考察了氯苯在MnOx-TiO2和FeOx-MnOx-TiO2催化劑上的催化燃燒反應(yīng)性能，并對Mn易氯中毒失活做了相關(guān)的穩(wěn)定性研究。針對上述問題，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試和抗氯中毒的能力研究作為最基礎(chǔ)的參照對象。
　　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，通過測試氯苯的活性，從活性圖中得知但錳和鈦的配比在三一下時(shí)，并通過測試分析儀測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)過不同溫度的穩(wěn)定性測試，深入研究少量的鐵摻雜對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作為實(shí)驗(yàn)的測試對象，研究經(jīng)過不同溫度并持續(xù)30h穩(wěn)定性測試的FeOx-MnOx-TiO2催化劑和MnOx-TiO2催化