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  本文關(guān)鍵詞：Cu-Mn-Ce催化劑的制備及其催化燃燒VOCs的性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《浙江工業(yè)大學(xué)》 2014年

Cu-Mn-Ce催化劑的制備及其催化燃燒VOCs的性能研究

孔嫻鷴  

【摘要】：揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)已經(jīng)成為目前主要的大氣污染物之一,它不僅會造成大氣光化學(xué)污染,而且會嚴(yán)重危害人類健康。催化燃燒法以其凈化率高、起燃溫度低、節(jié)省能源、工藝簡單等特點(diǎn)而被認(rèn)為是最有效的治理方法之一。本文研究了Cu-Mn-Ce三元復(fù)合氧化物的制備及其催化燃燒VOCs的性能,分析討論了Cu-Mn-Ce三元復(fù)合氧化物催化劑反應(yīng)機(jī)理和催化活性相。 論文首先采用溶膠-凝膠法制備了一系列不同Cu/Mn/Ce比的催化劑,考察不同Cu/Mn/Ce比例催化劑對甲苯的催化燃燒活性的影響。研究表明,Cu-Mn-Ce三元復(fù)合氧化物相比于Cu-Mn和Cu-Ce催化劑擁有更好的催化燃燒活性,隨著Mn不斷被Ce取代,催化劑的低溫活性明顯提高。其中,Cu1Mn2Ce4催化劑表現(xiàn)出最佳的性能,在220℃時(shí),可使甲苯完全燃燒,相比于Cu1Mn6降低了40℃,在相同空速下已經(jīng)達(dá)到并且優(yōu)于貴金屬Pt,Pd的催化性能。 熱穩(wěn)定性是催化劑的重要性能之一,為了進(jìn)一步提高Cu-Mn-Ce復(fù)合氧化物催化劑的熱穩(wěn)定性,論文還研究了La元素不同摻雜方式對Cu-Mn-Ce三元復(fù)合氧化物催化燃燒性能的影響,考察了不同La/Ce比對催化劑燃燒活性的影響。研究結(jié)果表明,在Cu-Mn-Ce催化劑中La元素的摻雜大大提高了其高溫?zé)岱�(wěn)定性。 實(shí)驗(yàn)采用XRD, BET, H2-TPR和XPS等方法對Cu-Mn-Ce催化劑進(jìn)行表征研究,在此基礎(chǔ)上提出了如下機(jī)理：當(dāng)Ce部分取代Mn后,Cu和Mn離子會進(jìn)入Ce02晶格中,形成鈰基固溶體,鈰基固溶體氧缺陷位非常豐富,具有非常優(yōu)良的氧傳輸性和還原性,作為催化劑的供氧中心。另外Cu, Mn在Ce02晶格溶解度具有一定的限度,因此沒有溶解到Ce02晶格中的Cu, Mn離子會分散在Ce02表面,并形成Cu-Mn復(fù)合氧化物活性相,這個(gè)催化劑活性相具有很強(qiáng)的活化有機(jī)分子的能力,作為催化劑的氧化中心(脫氫)。甲苯分子在催化劑的作用下發(fā)生催化氧化,完成一個(gè)吸附脫氫、供氧、再生有效的Redox催化循環(huán)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：X701;O643.3
【目錄】：

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