二氧化錳負(fù)載的金、銀催化劑的制備及其光熱催化性能研究.pdf

1、空氣與水中有機(jī)物污染影響人類健康與生存，消除空氣或水中微量有機(jī)物污染是人類社會面臨的共同挑戰(zhàn)。二氧化錳具有多種晶型，不同晶型的二氧化錳熱催化氧化性能和光催化性能也有較大差別，成為近年來的研究熱點(diǎn)。負(fù)載金、銀的二氧化錳催化劑可以改變表面吸附性能及電子特性。研究二氧化錳負(fù)載的金、銀催化劑在熱催化條件下消除空氣微量有機(jī)物或在可見光照射下消除水中微量有機(jī)物具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文用不同方法制備了三種晶型的二氧化錳，并通過膠體沉

2、積法制備了系列Au/MnO2及Ag/MnO2催化劑。對所制備的MnO2、 Au/MnO2和Ag/MnO2分別進(jìn)行了XRD、TEM、BET、SEM-EDS、UV-vis DRS表征?？疾炝舜呋瘎┰诩訜釛l件下催化氧化空氣中微量甲醛，和微量二甲苯反應(yīng)的熱催化性能以及在可見光下降解水中微量亞甲藍(lán)反應(yīng)中的光催化性能。主要研究內(nèi)容和研究結(jié)果如下:
　　1、以硫酸錳和高錳酸鉀為原料，在不同條件下制備了不同形貌的ε-MnO2、α-MnO2和δ-M

3、nO2，并以其為載體，采用沉積法制備了系列Au/MnO2及Ag/MnO2催化劑。結(jié)果表明，金、銀顆粒高度分散在MnO2表面，金、銀顆粒的尺寸在5-10 nm之間，二氧化錳形貌保持完好。
　　2、負(fù)載金、銀的二氧化錳催化劑在熱催化氧化空氣中微量的甲醛反應(yīng)中，表現(xiàn)出較好的催化性能，負(fù)載金的催化劑好于負(fù)載銀的催化劑，其中負(fù)載量為3％的金催化劑具有最高的催化活性，樣品3％ Au/α-MnO2在空速40000 mL/(g·h)，反應(yīng)溫度11

4、0℃時(shí)可以使空氣中濃度為200 ppm的甲醛完全轉(zhuǎn)化成CO2和H2O。
　　3、在熱催化氧化空氣中微量二甲苯反應(yīng)中，負(fù)載金、銀的二氧化錳催化劑均比相應(yīng)的載體二氧化錳活性好，金催化劑活性好于銀催化劑，但所有催化劑在相同轉(zhuǎn)化率下的轉(zhuǎn)化溫度均高于甲醛氧化反應(yīng)溫度。空速為40000mL/(g·h)，空氣中二甲苯濃度400 ppm時(shí)，負(fù)載量為3％的金催化劑活性最好，在100℃下轉(zhuǎn)化率達(dá)到25％左右，而當(dāng)溫度在400℃時(shí)轉(zhuǎn)化率達(dá)到80％左右。