整體金屬絲網(wǎng)型鈣鈦礦催化劑制備及其催化燃燒VOCs特性.pdf

1、蜂窩陶瓷貴金屬催化劑是應(yīng)用最廣泛的催化燃燒VOCs催化劑，然而貴金屬催化劑高溫?zé)岱€(wěn)定性差，蜂窩陶瓷單一孔道結(jié)構(gòu)又限制其傳質(zhì)傳熱，導(dǎo)致燃燒效率不高。金屬絲網(wǎng)基體傳熱速率快，機械強度高，將其組裝成整體結(jié)構(gòu)應(yīng)用于催化燃燒反應(yīng)中，氣流可在三維多孔結(jié)構(gòu)內(nèi)穿梭流動，傳質(zhì)傳熱效率大大提高。因此研究和開發(fā)價廉易得的活性物種和高傳質(zhì)傳熱效率的整體金屬絲網(wǎng)型催化劑具有很大的現(xiàn)實應(yīng)用意義。 本研究中將具有高粘結(jié)強度載體膜的金屬絲網(wǎng)組裝成整體型，并負載

2、活性組分LaL<,0.8>Sr<,0.2>MnO<,3>，考察其催化燃燒VOCs特性，并與蜂窩陶瓷、粉末型催化劑進行了比較。主要研究結(jié)果如下： 1．高粘結(jié)強度載體膜的制備對電泳沉積法制備不銹鋼絲網(wǎng)表面Al<,2>O<,3>/Al載體膜的制備條件進行了探索，確定了鋁粉懸浮液添加劑用量，攪拌速度，電泳沉積加壓方式以及熱燒結(jié)溫度等最佳制備參數(shù)，制備得到表面均勻、并具有高比表面積(10.2 m<'2>/g)和高粘結(jié)強度(超聲振動30mi

3、n，脫落率小于0.5wt％)的Al<,2>O<,3>/Al載體膜。 2．La<,0.8>Sr<,0.2>MnO<,3>鈣鈦礦型催化劑的制備和改性對共沉淀法制備La<,0.8>Sr<,0.2>MnO<,3>催化劑中的沉淀劑進行了研究，發(fā)現(xiàn)氫氧化鈉和碳酸鈉比為2∶1時，制備的La<,0.8>Sr<,0.2>MnO<,3>催化劑鈣鈦礦晶相最均一，催化劑活性越好。同時制備了0.5 wt％ Au摻雜的La<,0.8>Sr<,0.2>MnO

4、<,3>催化劑，根據(jù)H<,2>-TPR和催化燃燒甲苯實驗發(fā)現(xiàn)，Au明顯提高了鈣鈦礦催化劑表面氧的活性，降低了甲苯催化燃燒的起燃溫度。其中用共沉淀法制備的Au-La<,0.8>Sr<,0.2>MnO<,3>催化活性與工業(yè)應(yīng)用的蜂窩陶瓷Pt-Pd催化劑相似。 3．不同構(gòu)型La<,0.8>Sr<,0.2>MnO<,3>催化劑的催化燃燒特性考察了三種不同構(gòu)型催化劑(粉末、蜂窩陶瓷、不銹鋼絲網(wǎng))催化燃燒甲苯反應(yīng)，結(jié)果表明，整體金屬絲網(wǎng)型L