銅錳復(fù)合氧化物催化劑的制備及其催化燃燒甲苯性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 04:13
揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)嚴(yán)重影響著人們的健康和社會(huì)的發(fā)展,治理空氣中的VOCs成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn);诙嘞啻呋瘷C(jī)理的催化燃燒法具有處理溫度低、處理效率高、無(wú)二次污染、可連續(xù)操作、處理量大等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢氣、汽車(chē)尾氣等氣體中VOCs的去除。催化燃燒所用催化劑包括貴金屬型催化劑和非貴金屬型催化劑兩類(lèi)。雖然貴金屬催化劑具有起燃溫度低、活性高等優(yōu)點(diǎn),但高昂的價(jià)格、容易失活制約著其工業(yè)應(yīng)用。針對(duì)于此,本文以甲苯為目標(biāo)污染物,以銅錳復(fù)合氧化物為催化劑,進(jìn)行了甲苯催化燃燒性能研究并且對(duì)催化劑的制備參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化;并進(jìn)一步對(duì)優(yōu)選后的催化劑進(jìn)行了穩(wěn)定性以及催化機(jī)理的分析。本論文主要工作如下:為解決傳統(tǒng)銅錳氧化物催化活性較低、分散性較差等問(wèn)題,以?xún)翰璺咏Y(jié)構(gòu)的短鏈鹽酸多巴胺作為表面活性劑,通過(guò)一鍋溶劑熱法制備了形貌可控、尺寸可調(diào)、分散度高、催化活性?xún)?yōu)良的銅錳氧化物催化劑,并對(duì)其進(jìn)行表征和優(yōu)化。結(jié)果表明:銅錳氧化物催化劑的最佳合成條件為溫度160℃、時(shí)間14 h、DA 0.10 mmol、焙燒溫度500℃、焙燒時(shí)間4 h;被鹽酸多巴胺改性的銅錳催化劑表面具有不同的形態(tài)。銅錳摩爾比為2、1、1/2的催化...
【文章來(lái)源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
坡縷石晶體結(jié)構(gòu)圖
本研究的技術(shù)路線圖
2.3.1 催化劑評(píng)價(jià)裝置 銅錳復(fù)合氧化物系列催化劑對(duì)甲苯模擬氣的催化性能測(cè)試在圖2-1所示的催化劑評(píng)價(jià)裝置上進(jìn)行。按照質(zhì)量比為 1:8 的比例將催化劑樣品與石英砂(約 60目)混合均勻,裝填在石英反應(yīng)管內(nèi)。整個(gè)裝置由氣體發(fā)生裝置、催化燃燒反應(yīng)裝置和尾氣檢測(cè)裝置組成。由空壓機(jī)產(chǎn)生的空氣分為兩路,一路通過(guò)鼓泡裝置產(chǎn)生甲苯飽和蒸汽,而另一路空氣作為稀釋氣。然后混合氣流經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入到固定床反應(yīng)器。反應(yīng)器是由優(yōu)質(zhì)石英玻璃制成的,其內(nèi)徑為 10 mm。石英反應(yīng)管通過(guò)加熱爐控制其溫度,使有機(jī)氣體與催化劑床層充分反應(yīng)。采用配備有氫離子火焰檢測(cè)器(FID)的 GC 2010 氣象色譜儀定量檢測(cè)甲苯反應(yīng)前后的濃度變化,數(shù)據(jù)由色譜工作站進(jìn)行處理。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]錳基復(fù)合金屬氧化物催化燃燒VOCs的研究進(jìn)展[J]. 潘靜,顏萍. 四川化工. 2018(03)
[2]酸處理對(duì)坡縷石結(jié)構(gòu)及其苯吸附性能的影響[J]. 張萍,文科,王鉞博,蘇小麗,何宏平,朱建喜. 礦物學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]淺析工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物VOCS污染處理技術(shù)[J]. 靳海濤. 科技風(fēng). 2017(16)
[4]工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物VOCs污染處理技術(shù)初探[J]. 許天嘯,王蕾. 綠色科技. 2016(18)
[5]北京市“十三五”大氣污染物排放總量控制基本思路探討[J]. 孫成春,俞珊,瞿艷芝,張雙. 環(huán)境污染與防治. 2015(03)
[6]以PEG為模板劑制備Bi2O2CO3及其可見(jiàn)光光催化性能[J]. 汪淑廉,何燕,顧彥,方艷芬,黃應(yīng)平. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[7]Characterization and assessment of volatile organic compounds (VOCs) emissions from typical industries[J]. WANG HaiLin,NIE Lie,LI Jing,WANG YuFei,WANG Gang,WANG JunHui,HAO ZhengPing. Chinese Science Bulletin. 2013(07)
[8]沉淀反應(yīng)溫度對(duì)銅錳復(fù)合氧化物結(jié)構(gòu)和催化性能的影響[J]. 滕英躍,劉全生,叢艷麗,智科端,何潤(rùn)霞. 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[9]零維納米坡縷石載Ag復(fù)合材料的制備及其表征[J]. 李屹,周元康,楊綠,朱湘寧,張勇杰. 非金屬礦. 2010(01)
[10]磁性坡縷石靶向藥物載體的原位制備及性能[J]. 汪華鋒,盛曉波,林萍華,儲(chǔ)成林,董寅生. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2009(04)
博士論文
[1]坡縷石基新型吸附材料的制備及其對(duì)稀土離子的吸附性能研究[D]. 李徐堅(jiān).中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2016
[2]銅錳氧化物制備改性及其CO催化氧化性能研究[D]. 蔡麗娜.大連理工大學(xué) 2014
[3]負(fù)載型凹凸棒石催化劑催化氧化揮發(fā)性有機(jī)污染物[D]. 宋磊.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[4]錳氧化物對(duì)甲苯液相氧化反應(yīng)的催化作用研究[D]. 李曉強(qiáng).中國(guó)科學(xué)院研究生院(大連化學(xué)物理研究所) 2006
碩士論文
[1]基于錳氧化物的超級(jí)電容器電極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 潘多.蘭州大學(xué) 2017
[2]低濃度苯在Cu-Mn-Ce催化劑上的催化燃燒特性研究[D]. 王恒遠(yuǎn).重慶大學(xué) 2017
[3]凹凸棒土改性及其脫氮除磷效率和機(jī)理研究[D]. 李燕.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]銅錳、鈷錳復(fù)合金屬氧化物的制備及催化氧化甲苯研究[D]. 劉兆信.清華大學(xué) 2016
[5]改性坡縷石的制備及其對(duì)重金屬離子吸附性能的研究[D]. 魯峰.西北師范大學(xué) 2010
[6]凹凸棒土理化性質(zhì)分析及其在廢水處理中的應(yīng)用研究[D]. 張俊.貴州大學(xué) 2006
本文編號(hào):3246344
【文章來(lái)源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
坡縷石晶體結(jié)構(gòu)圖
本研究的技術(shù)路線圖
2.3.1 催化劑評(píng)價(jià)裝置 銅錳復(fù)合氧化物系列催化劑對(duì)甲苯模擬氣的催化性能測(cè)試在圖2-1所示的催化劑評(píng)價(jià)裝置上進(jìn)行。按照質(zhì)量比為 1:8 的比例將催化劑樣品與石英砂(約 60目)混合均勻,裝填在石英反應(yīng)管內(nèi)。整個(gè)裝置由氣體發(fā)生裝置、催化燃燒反應(yīng)裝置和尾氣檢測(cè)裝置組成。由空壓機(jī)產(chǎn)生的空氣分為兩路,一路通過(guò)鼓泡裝置產(chǎn)生甲苯飽和蒸汽,而另一路空氣作為稀釋氣。然后混合氣流經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入到固定床反應(yīng)器。反應(yīng)器是由優(yōu)質(zhì)石英玻璃制成的,其內(nèi)徑為 10 mm。石英反應(yīng)管通過(guò)加熱爐控制其溫度,使有機(jī)氣體與催化劑床層充分反應(yīng)。采用配備有氫離子火焰檢測(cè)器(FID)的 GC 2010 氣象色譜儀定量檢測(cè)甲苯反應(yīng)前后的濃度變化,數(shù)據(jù)由色譜工作站進(jìn)行處理。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]錳基復(fù)合金屬氧化物催化燃燒VOCs的研究進(jìn)展[J]. 潘靜,顏萍. 四川化工. 2018(03)
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[3]淺析工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物VOCS污染處理技術(shù)[J]. 靳海濤. 科技風(fēng). 2017(16)
[4]工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物VOCs污染處理技術(shù)初探[J]. 許天嘯,王蕾. 綠色科技. 2016(18)
[5]北京市“十三五”大氣污染物排放總量控制基本思路探討[J]. 孫成春,俞珊,瞿艷芝,張雙. 環(huán)境污染與防治. 2015(03)
[6]以PEG為模板劑制備Bi2O2CO3及其可見(jiàn)光光催化性能[J]. 汪淑廉,何燕,顧彥,方艷芬,黃應(yīng)平. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[7]Characterization and assessment of volatile organic compounds (VOCs) emissions from typical industries[J]. WANG HaiLin,NIE Lie,LI Jing,WANG YuFei,WANG Gang,WANG JunHui,HAO ZhengPing. Chinese Science Bulletin. 2013(07)
[8]沉淀反應(yīng)溫度對(duì)銅錳復(fù)合氧化物結(jié)構(gòu)和催化性能的影響[J]. 滕英躍,劉全生,叢艷麗,智科端,何潤(rùn)霞. 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[9]零維納米坡縷石載Ag復(fù)合材料的制備及其表征[J]. 李屹,周元康,楊綠,朱湘寧,張勇杰. 非金屬礦. 2010(01)
[10]磁性坡縷石靶向藥物載體的原位制備及性能[J]. 汪華鋒,盛曉波,林萍華,儲(chǔ)成林,董寅生. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2009(04)
博士論文
[1]坡縷石基新型吸附材料的制備及其對(duì)稀土離子的吸附性能研究[D]. 李徐堅(jiān).中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2016
[2]銅錳氧化物制備改性及其CO催化氧化性能研究[D]. 蔡麗娜.大連理工大學(xué) 2014
[3]負(fù)載型凹凸棒石催化劑催化氧化揮發(fā)性有機(jī)污染物[D]. 宋磊.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[4]錳氧化物對(duì)甲苯液相氧化反應(yīng)的催化作用研究[D]. 李曉強(qiáng).中國(guó)科學(xué)院研究生院(大連化學(xué)物理研究所) 2006
碩士論文
[1]基于錳氧化物的超級(jí)電容器電極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 潘多.蘭州大學(xué) 2017
[2]低濃度苯在Cu-Mn-Ce催化劑上的催化燃燒特性研究[D]. 王恒遠(yuǎn).重慶大學(xué) 2017
[3]凹凸棒土改性及其脫氮除磷效率和機(jī)理研究[D]. 李燕.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]銅錳、鈷錳復(fù)合金屬氧化物的制備及催化氧化甲苯研究[D]. 劉兆信.清華大學(xué) 2016
[5]改性坡縷石的制備及其對(duì)重金屬離子吸附性能的研究[D]. 魯峰.西北師范大學(xué) 2010
[6]凹凸棒土理化性質(zhì)分析及其在廢水處理中的應(yīng)用研究[D]. 張俊.貴州大學(xué) 2006
本文編號(hào):3246344
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