發(fā)布時間：2017-09-29 18:32

  本文關(guān)鍵詞：有序多孔過渡金屬氧化物及其負(fù)載貴金屬催化劑對揮發(fā)性有機(jī)物氧化的催化性能（英文）

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【摘要】：大部分的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染環(huán)境,危害人身健康.目前,我國雖然已開展了治理VOCs污染的工作,但還缺乏有效的、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的VOCs治理技術(shù),因此研發(fā)新型高效VOCs處理技術(shù)迫在眉睫.催化氧化法是公認(rèn)的最有效消除VOCs的途徑之一,而高性能催化劑的研發(fā)是實(shí)現(xiàn)該過程的關(guān)鍵.近年來,人們圍繞消除VOCs的高效且價廉的催化劑的研發(fā)開展了卓有成效的工作,許多過渡金屬氧化物、混合或復(fù)合金屬氧化物及其負(fù)載貴金屬催化劑均被認(rèn)為是有效的催化氧化材料.與體相材料相比,多孔材料具有發(fā)達(dá)的孔道結(jié)構(gòu)和高的比表面積,一方面有利于反應(yīng)物的擴(kuò)散、吸附和脫附,因而具有更高的催化活性和選擇性;另一方面有利于活性組分(如貴金屬等)在多孔材料表面的高分散,抑制活性組分的燒結(jié),因而具有更好的催化穩(wěn)定性.本文簡述了近年來多孔金屬氧化物在環(huán)境污染物消除領(lǐng)域的研究進(jìn)展,闡述了以有序介孔或大孔過渡金屬氧化物、鈣鈦礦型氧化物和負(fù)載貴金屬催化劑的制備及其對典型VOCs(如苯系物、醇類、醛類及酮類等)氧化的催化性能,重點(diǎn)介紹了四類催化材料,包括有序介孔過渡金屬氧化物或復(fù)合氧化物(Co_3O_4,MnO_2,Fe_2O_3,Cr_2O_3和LaFeO_3等)催化劑,有序介孔金屬氧化物負(fù)載貴金屬(Au/Co_3O_4,Au/MnO_2和Pd/Co_3O_4等)催化劑,三維有序大孔過渡金屬氧化物或復(fù)合氧化物(Fe_2O_3,LaMnO_3,La_(0.6)Sr_(0.4)MnO_3和La_2CuO_4等)催化劑,以及三維有序大孔金屬氧化物負(fù)載貴金屬(Au/Co_3O_4,Au/LaCoO_3,Au/La_(0.6)Sr_(0.4)MnO_3和AuPd/Co_3O_4等)催化劑的制備及其物化性質(zhì)與對苯、甲苯、二甲苯、乙醇、丙酮、甲醛、甲烷或氯甲烷等VOCs氧化的催化性能之間的相關(guān)性.借助二氧化硅或聚甲基丙烯酸甲酯微球等硬模板,采用納米澆鑄法可制備出二維或三維的有序單一或多級孔道結(jié)構(gòu)的金屬氧化物.研究表明,多孔金屬氧化物的催化性能遠(yuǎn)優(yōu)于其體相甚至納米催化劑的.有序多孔材料的優(yōu)異催化性能與其擁有大的比表面積、高的吸附氧物種濃度、優(yōu)良的低溫還原性、獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu)、活性組分的高分散以及貴金屬與氧化物載體之間的強(qiáng)相互作用等有關(guān).探明影響催化劑活性的因素有利于從原子水平上認(rèn)識催化過程,為新型高效催化劑的設(shè)計(jì)與制備奠定基礎(chǔ).本文還指出了此類研究中存在的一些問題,例如利用硬模板法制備多孔材料的缺點(diǎn)是目標(biāo)催化劑的收率低,硬模板浪費(fèi)嚴(yán)重,大規(guī)模制備多孔催化劑勢必增加制備成本,這些問題有待于妥善解決.與此同時,還展望了VOCs消除技術(shù)的未來發(fā)展趨勢,采用多種技術(shù)聯(lián)用的方法有望最大程度地提高VOCs的消除效率.
【作者單位】： 北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院化學(xué)化工系 綠色催化與分離北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 區(qū)域大氣污染控制北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 新型功能材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 催化化學(xué)與納米科學(xué)研究室;
【關(guān)鍵詞】： 揮發(fā)性有機(jī)物 催化燃燒 多孔過渡金屬氧化物 鈣鈦礦型氧化物 負(fù)載貴金屬催化劑
【基金】：supported by the National High Technology Research and Development Program (863 Program,2015AA034603) the National Natural Science Foundation of China (21377008,201077007,20973017) Foundation on the Creative Research Team Construction Promotion Project of Beijing Municipal Institutions Scientific Research Base Construction-Science and Technology Creation Platform National Materials Research Base Construction~~
【分類號】：O643.36
【正文快照】： 1.Introduction Volatile organic compounds(VOCs)have a high vapor pres sure and low water solubility and most of them are major con tributors to air pollution due to their toxic nature or as a pre cursor of ozone or photochemical smog[1,2].A large var

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本文編號：943619