氧化錳八面體分子篩的合成、表征及其催化燃燒性能.pdf

1、世界各國目前對揮發(fā)性有機化合物(VOCs)脫除技術(shù)的開發(fā)和研究都投入了大量的人力和物力，并取得了一定成績，但與快速的經(jīng)濟增長相比，VOCs的治理環(huán)節(jié)還略顯滯后。我國大氣污染物防治法則要求工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的可燃性氣體須回收利用，要求更經(jīng)濟、有效地脫除VOCs。本論文介紹了VOCs對環(huán)境和人體的嚴重危害以及目前國內(nèi)外治理的工藝的方法和特點，其中催化燃燒法因其高效、經(jīng)濟、具有去除率高、無二次污染、能耗低等特點，而受到廣泛的重視。論文著重對隱鉀錳

2、礦型氧化錳八面體分子篩(OMS—2)催化劑研究進展進行了詳細的闡述，這種錳氧化物被廣泛應(yīng)用于離子交換材料、電池材料、放射性廢物的固定材料、催化材料，因其晶格中存在Mn4+，Mn3+和Mn2+離子，具有良好的氧化還原性。
　　 本論文研究內(nèi)容主要分為三個部分：
　　 一、研究了新型催化劑隱鉀錳礦型氧化錳八面體分子篩(OMS—2)的合成制備方法，并以甲苯和甲醛作為分子探針，考察其在VOCs氣體催化燃燒反應(yīng)中的應(yīng)用，采用XRD

3、、FE—SEM、O2—TPD、TPD—MS和H2—TPR等表征技術(shù)手段研究了分子篩催化劑的形態(tài)和表面氧的熱脫附性能及還原性能。實驗結(jié)果表明，合成方法對制備的催化劑的表面性質(zhì)和催化燃燒性能具有顯著影響?；亓鞣ㄖ苽涞拇呋瘎τ诩妆降娜紵哂休^高的催化活性，而固相法合成的催化劑在甲醛的催化燃燒中更具催化活性，催化燃燒性能取決于分子篩催化劑的表面形態(tài)和氧物種的種類。回流法制備的樣品因具有較大的比表面積和較活潑的表面脫附氧物種(α氧物種)，有利于

4、甲苯的催化燃燒，而固相法合成的催化劑中較高含量的表面晶格氧物種(β氧物種)對小尺寸的甲醛分子的催化燃燒更具促進作用。
　　 二、采用浸漬，離子交換等方法在OMS—2催化劑上負載活性組分Ce以制備Ce—OMS—2催化劑，并進一步考察其對甲醛催化燃燒性能的影響。通過XRD、N2吸—脫附、O2—TPD—MS和H2—TPR等表征技術(shù)考察了負載Ce之后，分子篩催化劑的形態(tài)和表面氧的熱脫附性能及還原性能。實驗發(fā)現(xiàn)，不管是浸漬法，還是離子交換