助劑與載體酸堿性對貴金屬催化劑催化氧化VOCs性能的影響
發(fā)布時間:2021-04-10 09:49
揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatile organic compounds,簡稱VOCs)排放控制是大氣環(huán)境治理的重要組成部分,而催化燃燒技術(shù)是最有前途的VOCs處理技術(shù)之一,如何設(shè)計、制備高性能的催化劑是該技術(shù)的關(guān)鍵所在。貴金屬催化劑具有優(yōu)異的催化性能,但有限的資源和昂貴的價格使其面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為此,降低貴金屬用量或開發(fā)新型貴金屬催化劑均不失為有效的策略。本論文一方面以Pd/Al2O3為模型催化劑,通過引入堿性助劑,達(dá)到貴金屬減量仍然保持高活性的目的;另一方面以Ir為活性組分,通過調(diào)整載體的酸堿性來調(diào)節(jié)催化劑對VOCs的催化氧化性能,為開發(fā)新型貴金屬基催化劑做一些探索研究。并結(jié)合氫氣程序升溫還原(H2-TPR)、X射線光電子能譜(XPS)、原位漫反射紅外光譜(In-situ DRIFT)等表征技術(shù),探討催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)與催化性能的關(guān)聯(lián)機(jī)制,主要研究結(jié)論如下:(1)通過二次浸漬法制備了ZrO2、MgO和BaO改性的0.5 wt.%Pd/Al2O3催化劑并應(yīng)用于甲...
【文章來源】:南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
論文特色及創(chuàng)新點(diǎn)
第1章 緒論
1.1 揮發(fā)性有機(jī)化合物
1.1.1 定義
1.1.2 來源
1.1.3 危害
1.2 VOCs的排放控制技術(shù)
1.2.1 催化燃燒技術(shù)
1.2.2 催化劑
1.3 Pd、Ir基催化劑的研究進(jìn)展
1.3.1 載體性質(zhì)
1.3.2 助劑調(diào)控
1.3.3 反應(yīng)機(jī)理的研究
1.4 本論文的選題意義及研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
2.2 催化劑的制備
2.3 催化劑的表征方法
2.3.1 電感耦合等離子體-發(fā)射光譜儀(ICP-OES)
2.3.2 比表面積測定(BET)
2.3.3 X-射線衍射(XRD)
2.3.4 激光拉曼光譜(Raman spectra)
2.3.5 透射型電子顯微鏡(TEM)
2.3.6 高角環(huán)形暗場像-掃描透射電子顯微鏡(HAADF-STEM)
2.3.7 CO吸附原位紅外光譜分析(In-situ CO-IR)
2.3.8 原位漫反射傅里葉變換紅外光譜(In-situ DRIFT)
2.3.9 X-射線光電子能譜(XPS)
2.3.10 CO化學(xué)吸附
2.3.11 氫氣程序升溫還原(H2-TPR)
2/CO2/NH3-TPD)"> 2.3.12 氧氣/二氧化碳/氨氣程序升溫脫附(O2/CO2/NH3-TPD)
2.4 催化劑活性評價裝置
2.5 轉(zhuǎn)化頻率(TOF)計算
2O3 催化氧化VOCs性能的影響">第3章 堿性助劑對Pd/Al2O3 催化氧化VOCs性能的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 催化劑的制備
3.2.2 催化劑的表征
3.3 結(jié)果與討論
2O3 催化氧化VOCs性能的影響"> 3.3.1 助劑堿性強(qiáng)弱對Pd/MO-Al2O3 催化氧化VOCs性能的影響
3.3.1.1 催化劑的表征結(jié)果
3.3.1.2 甲苯/異丙醇催化活性評價
2O3 催化氧化甲苯反應(yīng)機(jī)制的影響"> 3.3.2 MgO對 Pd/Al2O3 催化氧化甲苯反應(yīng)機(jī)制的影響
3.3.2.1 催化劑的表征結(jié)果
2O3 催化劑上的氧化反應(yīng)機(jī)理"> 3.3.2.2 甲苯在Pd/MgO-Al2O3 催化劑上的氧化反應(yīng)機(jī)理
2O3 催化氧化甲苯反應(yīng)穩(wěn)定性測試"> 3.3.3 Pd/MgO-Al2O3 催化氧化甲苯反應(yīng)穩(wěn)定性測試
3.3.3.1 催化劑壽命試驗(yàn)
3.3.3.2 催化劑抗水汽試驗(yàn)
3.4 本章小結(jié)
第4章 載體酸堿性對Ir基催化劑催化氧化甲苯性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 催化劑的制備
4.2.2 催化劑的表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 催化劑的表征結(jié)果
4.3.2 甲苯催化活性評價
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄 :攻讀碩士期間的成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Significant enhancement in water resistance of Pd/Al2O3 catalyst for benzene oxidation by Na addition[J]. Shunyu Kang,Meng Wang,Na Zhu,Chunying Wang,Hua Deng,Hong He. Chinese Chemical Letters. 2019(07)
[2]揮發(fā)性有機(jī)物組合末端治理技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 田靜,史兆臣,萬亞萌,何海霞,李濤,任保增. 應(yīng)用化工. 2019(06)
[3]沸石分子篩及其負(fù)載型催化劑去除VOCs研究進(jìn)展[J]. 馮愛虎,于洋,于云,宋力昕. 化學(xué)學(xué)報. 2018(10)
[4]有機(jī)廢氣治理行業(yè)2017年發(fā)展綜述[J]. 欒志強(qiáng),王喜芹,郝鄭平,李京芬. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2018(06)
[5]催化氧化技術(shù)在可揮發(fā)性有機(jī)物處理的研究[J]. 趙倩,葛云麗,紀(jì)娜,宋春風(fēng),馬德剛,劉慶嶺. 化學(xué)進(jìn)展. 2016(12)
[6]揮發(fā)性有機(jī)物處理技術(shù)的特點(diǎn)與發(fā)展[J]. 李長英,陳明功,盛楠,劉啟飛,胡祖和,方敏,張濤. 化工進(jìn)展. 2016(03)
[7]甲醛催化氧化催化劑的研究進(jìn)展(英文)[J]. 拜冰陽,喬琦,李俊華,郝吉明. 催化學(xué)報. 2016(01)
[8]Large-scale synthesis of hierarchical MnO2 for benzene catalytic oxidation[J]. Dongyan Li,Genli Shen,Wenxiang Tang,Haidi Liu,Yunfa Chen. Particuology. 2014(03)
[9]Effects of baria on propane oxidation activity of Pd/Al2O3 catalyst:Pd–BaO interaction and reaction routes[J]. Min Li,Xiaodong Wu,Shuang Liu,Jie Wan,Rui Ran,Duan Weng. Progress in Natural Science:Materials International. 2014(03)
[10]Effect of pretreatment on Pd/Al2O3catalyst for catalytic oxidation of o-xylene at low temperature[J]. Shaoyong Huang,Changbin Zhang,Hong He. Journal of Environmental Sciences. 2013(06)
本文編號:3129422
【文章來源】:南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
論文特色及創(chuàng)新點(diǎn)
第1章 緒論
1.1 揮發(fā)性有機(jī)化合物
1.1.1 定義
1.1.2 來源
1.1.3 危害
1.2 VOCs的排放控制技術(shù)
1.2.1 催化燃燒技術(shù)
1.2.2 催化劑
1.3 Pd、Ir基催化劑的研究進(jìn)展
1.3.1 載體性質(zhì)
1.3.2 助劑調(diào)控
1.3.3 反應(yīng)機(jī)理的研究
1.4 本論文的選題意義及研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
2.2 催化劑的制備
2.3 催化劑的表征方法
2.3.1 電感耦合等離子體-發(fā)射光譜儀(ICP-OES)
2.3.2 比表面積測定(BET)
2.3.3 X-射線衍射(XRD)
2.3.4 激光拉曼光譜(Raman spectra)
2.3.5 透射型電子顯微鏡(TEM)
2.3.6 高角環(huán)形暗場像-掃描透射電子顯微鏡(HAADF-STEM)
2.3.7 CO吸附原位紅外光譜分析(In-situ CO-IR)
2.3.8 原位漫反射傅里葉變換紅外光譜(In-situ DRIFT)
2.3.9 X-射線光電子能譜(XPS)
2.3.10 CO化學(xué)吸附
2.3.11 氫氣程序升溫還原(H2-TPR)
2/CO2/NH3-TPD)"> 2.3.12 氧氣/二氧化碳/氨氣程序升溫脫附(O2/CO2/NH3-TPD)
2.4 催化劑活性評價裝置
2.5 轉(zhuǎn)化頻率(TOF)計算
2O3 催化氧化VOCs性能的影響">第3章 堿性助劑對Pd/Al2O3 催化氧化VOCs性能的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 催化劑的制備
3.2.2 催化劑的表征
3.3 結(jié)果與討論
2O3 催化氧化VOCs性能的影響"> 3.3.1 助劑堿性強(qiáng)弱對Pd/MO-Al2O3 催化氧化VOCs性能的影響
3.3.1.1 催化劑的表征結(jié)果
3.3.1.2 甲苯/異丙醇催化活性評價
2O3 催化氧化甲苯反應(yīng)機(jī)制的影響"> 3.3.2 MgO對 Pd/Al2O3 催化氧化甲苯反應(yīng)機(jī)制的影響
3.3.2.1 催化劑的表征結(jié)果
2O3 催化劑上的氧化反應(yīng)機(jī)理"> 3.3.2.2 甲苯在Pd/MgO-Al2O3 催化劑上的氧化反應(yīng)機(jī)理
2O3 催化氧化甲苯反應(yīng)穩(wěn)定性測試"> 3.3.3 Pd/MgO-Al2O3 催化氧化甲苯反應(yīng)穩(wěn)定性測試
3.3.3.1 催化劑壽命試驗(yàn)
3.3.3.2 催化劑抗水汽試驗(yàn)
3.4 本章小結(jié)
第4章 載體酸堿性對Ir基催化劑催化氧化甲苯性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 催化劑的制備
4.2.2 催化劑的表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 催化劑的表征結(jié)果
4.3.2 甲苯催化活性評價
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄 :攻讀碩士期間的成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Significant enhancement in water resistance of Pd/Al2O3 catalyst for benzene oxidation by Na addition[J]. Shunyu Kang,Meng Wang,Na Zhu,Chunying Wang,Hua Deng,Hong He. Chinese Chemical Letters. 2019(07)
[2]揮發(fā)性有機(jī)物組合末端治理技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 田靜,史兆臣,萬亞萌,何海霞,李濤,任保增. 應(yīng)用化工. 2019(06)
[3]沸石分子篩及其負(fù)載型催化劑去除VOCs研究進(jìn)展[J]. 馮愛虎,于洋,于云,宋力昕. 化學(xué)學(xué)報. 2018(10)
[4]有機(jī)廢氣治理行業(yè)2017年發(fā)展綜述[J]. 欒志強(qiáng),王喜芹,郝鄭平,李京芬. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2018(06)
[5]催化氧化技術(shù)在可揮發(fā)性有機(jī)物處理的研究[J]. 趙倩,葛云麗,紀(jì)娜,宋春風(fēng),馬德剛,劉慶嶺. 化學(xué)進(jìn)展. 2016(12)
[6]揮發(fā)性有機(jī)物處理技術(shù)的特點(diǎn)與發(fā)展[J]. 李長英,陳明功,盛楠,劉啟飛,胡祖和,方敏,張濤. 化工進(jìn)展. 2016(03)
[7]甲醛催化氧化催化劑的研究進(jìn)展(英文)[J]. 拜冰陽,喬琦,李俊華,郝吉明. 催化學(xué)報. 2016(01)
[8]Large-scale synthesis of hierarchical MnO2 for benzene catalytic oxidation[J]. Dongyan Li,Genli Shen,Wenxiang Tang,Haidi Liu,Yunfa Chen. Particuology. 2014(03)
[9]Effects of baria on propane oxidation activity of Pd/Al2O3 catalyst:Pd–BaO interaction and reaction routes[J]. Min Li,Xiaodong Wu,Shuang Liu,Jie Wan,Rui Ran,Duan Weng. Progress in Natural Science:Materials International. 2014(03)
[10]Effect of pretreatment on Pd/Al2O3catalyst for catalytic oxidation of o-xylene at low temperature[J]. Shaoyong Huang,Changbin Zhang,Hong He. Journal of Environmental Sciences. 2013(06)
本文編號:3129422
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