蜂窩陶瓷型鈣鈦礦催化劑制備及其VOCs催化燃燒性能研究.pdf

1、催化燃燒因其高效簡單且可避免NOx和CO等環(huán)境污染物的形成,成為一種有效的VOCs處理技術(shù)。由于工作條件復(fù)雜,應(yīng)用于VOCs催化燃燒的催化劑要具備抗高溫、抗有毒物質(zhì)侵襲等性能,致使目前使用的貴金屬催化劑已不能滿足催化燃燒要求,為此,本文以La0.8Sr0.2MnO3(LSM)鈣鈦礦復(fù)合氧化物為活性組分,采用共沉淀法和浸漬法制備了蜂窩陶瓷負(fù)載型整體催化劑,考察了它的VOCs催化燃燒性能。
　　 通過對堇青石和莫來石兩種蜂窩陶瓷載體

2、考察,發(fā)現(xiàn)LSM直接負(fù)載到兩種載體上后,經(jīng)950℃焙燒出現(xiàn)明顯的失活現(xiàn)象(完全燃燒溫度從280℃上升到350℃)。經(jīng)XRD,EDS和TPR表征,表明這一結(jié)果是由于高溫下LSM與堇青石載體形成La2MgOx化合物,從而破壞LSM晶相結(jié)構(gòu)所致。由于堇青石性價比較高,以后的研究選用堇青石作載體。
　　 論文選取Al2O3、La-Al2O3,Ce0.5Zr0.5O2以及六鋁酸鹽為蜂窩陶瓷LSM催化劑涂層。SEM結(jié)果顯示,Al2O3、La

3、-Al2O3和Ce0.5Zr0.5O2涂層在850℃焙燒后表面均發(fā)生龜裂和燒結(jié)現(xiàn)象,且其上的LSM顆粒變大(從100nm增加到300nm)；致使甲苯催化燃燒性能下降。而六鋁酸鹽涂層在850℃焙燒6h后,仍然沒有發(fā)生龜裂和燒結(jié),LSM顆粒均勻分散在其表面,六鋁酸鹽的存在對LSM和堇青石起到很好的隔離作用,從而保持了LSM的催化活性,表明六鋁酸鹽作涂層的LSM催化劑具有良好的耐熱性。
　　 論文進(jìn)一步考察了六鋁酸鹽涂層型蜂窩陶瓷LS

4、M催化劑對各種VOCs(芳香烴、烷烴、酯、酮,醇和醛)的催化燃燒性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn),有機(jī)廢氣在LSM表面催化燃燒的難易程度如下:丙酮=乙酸乙酯>乙醇>乙醛>二甲苯>甲苯>正己烷>苯>環(huán)己烷,特別是對含氧有機(jī)物分子,具有比貴金屬催化劑更優(yōu)良的催化燃燒活性。
　　 為利用LSM催化劑對含氧有機(jī)物的催化性能,本文還研究了蜂窩陶瓷型LSM和商用貴金屬催化劑組合來處理印刷包裝的廢氣(含有乙酸乙酯和甲苯)。研究表明,當(dāng)LSM和貴金屬分別單獨作為