銀/二氧化錳納米材料的制備及其甲醛催化氧化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-22 07:42
甲醛是室內(nèi)主要空氣污染物之一,對(duì)人體健康造成極大的危害,完全催化氧化法是一種治理甲醛的有效方法。負(fù)載型貴金屬催化劑因其在室溫對(duì)甲醛的良好催化效果,被認(rèn)為是最有望用于治理室內(nèi)空氣中甲醛的材料。但由于貴金屬的價(jià)格高昂和資源匱乏,很難用于實(shí)際應(yīng)用。在貴金屬中,與金和鉑相比,銀相對(duì)便宜且具有優(yōu)越的催化性能,更適合于甲醛的催化氧化。銀納米材料的催化性能主要取決于其表面的活性位點(diǎn)、尺寸和形貌,而這些主要又是由制備方法、反應(yīng)條件和載體決定的。本論文以三維空心刺猬狀二氧化錳納米結(jié)構(gòu)為載體,通過(guò)改變合成方法和反應(yīng)物濃度,制備出Ag/Mn O2納米材料,并利用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、高分辨率透射電子顯微鏡、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、氮?dú)馕摳、X射線衍射和程序升溫還原等手段對(duì)Ag/Mn O2納米材料進(jìn)行表征,并研究了Ag/Mn O2催化劑對(duì)甲醛的催化氧化性能。本論文取得的主要成果如下:1、用水合肼還原法、硼氫化鈉還原法、紫外法和浸漬法制備了四種負(fù)載型銀催化劑。在四種負(fù)載型銀催化劑中,水合肼還原法制備的NH催化劑具有最好的催化性能,甲醛在110℃時(shí)的轉(zhuǎn)化率即可達(dá)到100%。而甲醛在純的二氧化錳...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(a):Ag/α-MnO2納米線和(b):Ag/β-MnO2納米棒的TEM圖
(a) Pt /OMS-2 催化劑;(b) Pt-Ce/OMS-2 催化劑;(c) OMS-2 催化劑和(d) Ce/OMS-2 催化圖。 1-3 Hydrogen temperature programmed reduction (H2-TPR ) profiles of catalysts: (a) Pt/OMCe/OMS-2, (c) OMS-2, and (d) Ce/OMS-2.O2的還原經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟:首先,MnO2還原成 Mn2O3;然后,Mn2O3還;最后,Mn3O4還原成 MnO。但是這三個(gè)步驟所產(chǎn)生的還原峰會(huì)重合[73]。為 310 ℃應(yīng)歸屬于 MnO2還原成 Mn2O3和 Mn2O3還原成 Mn3O4這兩個(gè)步驟 610 ℃的還原峰應(yīng)歸屬于 Mn3O4還原成 MnO 這一步驟的反應(yīng)。Ce/OMS-個(gè)還原峰(330、360 和 640 ℃)對(duì)應(yīng)的是二氧化錳還原反應(yīng)的三個(gè)步驟,鈰的還原峰在很高溫度(2000 ℃),已經(jīng)超出實(shí)驗(yàn)的溫度范圍。Pt-Ce/OM
圖 1-4 不同催化劑對(duì)甲醛催化氧化的催化活性圖:(Aa)繭狀二氧化錳催化劑;(Ab) 刺猬狀二氧化錳催化劑;(Ac) 鳥(niǎo)巢狀二氧化錳催化劑;(Ba)鉑負(fù)載于繭狀二氧化錳催化劑;(Bb) 鉑負(fù)載于刺猬狀二氧化錳催化劑和(Bc) 鉑負(fù)載于鳥(niǎo)巢狀二氧化錳催化劑。Figure 1-4 Catalytic performance of different catalysts: (Aa)cocoon-like MnO2, (Ab)urchin-like MnO2(Ac)nest-like MnO2, (Ba) 2 wt % Pt/cocoon-like MnO2, (Bb) 2 wt % Pt/urchin-like MnO2, and (Bc) wt % Pt/nest-like MnO2.能有了很大的提升[76]。他們研究了催化劑中鹽的陽(yáng)離子和陰離子對(duì)甲醛的催化性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),鈉離子修飾的催化劑對(duì)甲醛的催化氧化能力最強(qiáng),而陰離子會(huì)使催化劑有些輕微的中毒。經(jīng)過(guò)碳酸鈉處理的 Pt/ MnO2催化劑在 50 ℃條件下,甲醛的轉(zhuǎn)化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]稠油的可控氧化熱采:MnO2催化劑上的重油低溫氧化分解行為(英文)[J]. 樊鋮,張強(qiáng),魏飛. 催化學(xué)報(bào). 2015(02)
[2]二氧化硅表面修飾硅烷偶聯(lián)劑APTS的過(guò)程和機(jī)制[J]. 喬冰,高晗,王亭杰,金涌. 化工學(xué)報(bào). 2014(07)
[3]納米銀催化劑上CO氧化反應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 張曉東,曲振平,于芳麗,王奕. 催化學(xué)報(bào). 2013(07)
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[8]α-MnO2負(fù)載納米Au催化劑低溫催化氧化CO和苯的性能[J]. 葉青,霍飛飛,閆立娜,王娟,程水源,康天放. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(12)
[9]Synthesis of Ag/AgCl-mesoporous silica nanocomposites using a simple aqueous solution-based chemical method and a study of their antibacterial activity on E. coli[J]. Bhanudas Naik,Vilas Desai,Meenal Kowshik,Vadakkethonippurathu Sivankutty Prasad,Gerard Franklyn Fernando,Narendra Nath Ghosh. Particuology. 2011(03)
[10]Effects of carrier and Mn loading on supported manganese oxide catalysts for catalytic combustion of methane[J]. Jinyan Hu~(1,2) Wei Chu~(2*) Limin Shi~2 1.Department of Environmental Science and Engineering,Sichuan University,Chengdu 610065,Sichuan,China 2.Department of Chemical Engineering,Sichuan University,Chengdu 610065,Sichuan,China. Journal of Natural Gas Chemistry. 2008(02)
博士論文
[1]二氧化錳納米結(jié)構(gòu)的制備與吸波性能研究[D]. 周敏.蘭州大學(xué) 2012
碩士論文
[1]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[D]. 王杰.內(nèi)蒙古大學(xué) 2014
[2]負(fù)載型OMS-2和α-MnO2催化氧化性能的研究[D]. 王海平.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[3]Au/γ-Al2O3@ZrO2催化劑的制備及其對(duì)甲醛的催化氧化性能研究[D]. 張佳楠.內(nèi)蒙古大學(xué) 2013
[4]后嫁接法制備Ag/SBA-15催化劑及其對(duì)甲醛催化性能研究[D]. 申世近.大連理工大學(xué) 2012
[5]負(fù)載型金催化劑上甲醛低溫氧化性能研究[D]. 張娜.浙江師范大學(xué) 2012
[6]二氧化錳/納米碳復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 馮晨.湖南大學(xué) 2012
[7]催化劑負(fù)載活性炭的甲醛吸附、轉(zhuǎn)化研究[D]. 張?jiān)?華南理工大學(xué) 2012
[8]銀/氧化錳納米復(fù)合材料的制備及其電容性能研究[D]. 張改妮.陜西師范大學(xué) 2012
[9]二氧化錳納米材料的可控制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 韓日日.河北師范大學(xué) 2012
[10]納米二氧化錳的制備、改性及其電化學(xué)性質(zhì)[D]. 劉不厭.大連理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3546024
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(a):Ag/α-MnO2納米線和(b):Ag/β-MnO2納米棒的TEM圖
(a) Pt /OMS-2 催化劑;(b) Pt-Ce/OMS-2 催化劑;(c) OMS-2 催化劑和(d) Ce/OMS-2 催化圖。 1-3 Hydrogen temperature programmed reduction (H2-TPR ) profiles of catalysts: (a) Pt/OMCe/OMS-2, (c) OMS-2, and (d) Ce/OMS-2.O2的還原經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟:首先,MnO2還原成 Mn2O3;然后,Mn2O3還;最后,Mn3O4還原成 MnO。但是這三個(gè)步驟所產(chǎn)生的還原峰會(huì)重合[73]。為 310 ℃應(yīng)歸屬于 MnO2還原成 Mn2O3和 Mn2O3還原成 Mn3O4這兩個(gè)步驟 610 ℃的還原峰應(yīng)歸屬于 Mn3O4還原成 MnO 這一步驟的反應(yīng)。Ce/OMS-個(gè)還原峰(330、360 和 640 ℃)對(duì)應(yīng)的是二氧化錳還原反應(yīng)的三個(gè)步驟,鈰的還原峰在很高溫度(2000 ℃),已經(jīng)超出實(shí)驗(yàn)的溫度范圍。Pt-Ce/OM
圖 1-4 不同催化劑對(duì)甲醛催化氧化的催化活性圖:(Aa)繭狀二氧化錳催化劑;(Ab) 刺猬狀二氧化錳催化劑;(Ac) 鳥(niǎo)巢狀二氧化錳催化劑;(Ba)鉑負(fù)載于繭狀二氧化錳催化劑;(Bb) 鉑負(fù)載于刺猬狀二氧化錳催化劑和(Bc) 鉑負(fù)載于鳥(niǎo)巢狀二氧化錳催化劑。Figure 1-4 Catalytic performance of different catalysts: (Aa)cocoon-like MnO2, (Ab)urchin-like MnO2(Ac)nest-like MnO2, (Ba) 2 wt % Pt/cocoon-like MnO2, (Bb) 2 wt % Pt/urchin-like MnO2, and (Bc) wt % Pt/nest-like MnO2.能有了很大的提升[76]。他們研究了催化劑中鹽的陽(yáng)離子和陰離子對(duì)甲醛的催化性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),鈉離子修飾的催化劑對(duì)甲醛的催化氧化能力最強(qiáng),而陰離子會(huì)使催化劑有些輕微的中毒。經(jīng)過(guò)碳酸鈉處理的 Pt/ MnO2催化劑在 50 ℃條件下,甲醛的轉(zhuǎn)化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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博士論文
[1]二氧化錳納米結(jié)構(gòu)的制備與吸波性能研究[D]. 周敏.蘭州大學(xué) 2012
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[1]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[D]. 王杰.內(nèi)蒙古大學(xué) 2014
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[3]Au/γ-Al2O3@ZrO2催化劑的制備及其對(duì)甲醛的催化氧化性能研究[D]. 張佳楠.內(nèi)蒙古大學(xué) 2013
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[5]負(fù)載型金催化劑上甲醛低溫氧化性能研究[D]. 張娜.浙江師范大學(xué) 2012
[6]二氧化錳/納米碳復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 馮晨.湖南大學(xué) 2012
[7]催化劑負(fù)載活性炭的甲醛吸附、轉(zhuǎn)化研究[D]. 張?jiān)?華南理工大學(xué) 2012
[8]銀/氧化錳納米復(fù)合材料的制備及其電容性能研究[D]. 張改妮.陜西師范大學(xué) 2012
[9]二氧化錳納米材料的可控制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 韓日日.河北師范大學(xué) 2012
[10]納米二氧化錳的制備、改性及其電化學(xué)性質(zhì)[D]. 劉不厭.大連理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3546024
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