甲醛作為一種常見(jiàn)的室內(nèi)污染物,其來(lái)源十分廣泛。長(zhǎng)期接觸甲醛氣體會(huì)造成致敏、致畸、致癌效應(yīng),嚴(yán)重威脅人們的生命安全,因此通過(guò)高效無(wú)毒的方式去除甲醛成為亟待解決的問(wèn)題。在許多脫除甲醛的方法中,催化氧化法是最有效的方法之一,它是通過(guò)催化劑的作用使得甲醛被氧化為無(wú)毒的二氧化碳和水。目前,甲醛催化氧化的研究重難點(diǎn)在于設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)在低溫下能穩(wěn)定將甲醛完全氧化的催化劑。在其中,碳基催化劑是該領(lǐng)域中的一個(gè)研究重點(diǎn),碳基材料種類(lèi)眾多、制備方法簡(jiǎn)單且易于改性,因此本文通過(guò)對(duì)幾種碳基催化劑的研究來(lái)考察其對(duì)甲醛氧化性能的影響,探討催化劑的構(gòu)效關(guān)系與甲醛氧化反應(yīng)的的反應(yīng)機(jī)理。首先合成了以活性炭為載體,貴金屬、過(guò)渡金屬氧化物、貴金屬-過(guò)渡金屬氧化物復(fù)合材料為活性組分的催化劑,并考察了不同溫度、不同反應(yīng)條件下甲醛催化氧化的效率。結(jié)果顯示,將1.5%Pt負(fù)載于活性炭可在30℃將100 ppm甲醛完全氧化為二氧化碳和水。但貴金屬資源稀缺且價(jià)值昂貴,后又通過(guò)添加助劑和載體改性的方式在減少催化劑中貴金屬使用量的同時(shí)進(jìn)一步提高其催化活性。最終得出添加少量氧化鈰后可以使得鉑/碳催化劑催化性能明顯提升,O2-TPD、In-situ ... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１４．室溫下ＨＣＨＯ在ｌ％Ｐｔ／Ｔｉ０２催化劑上催化氧化反應(yīng)過(guò)程??－

可以在１３０?°Ｃ下將９０?ｐｐｍ甲醛完全氧化，作者認(rèn)為該催化劑??的性能相比于純Ｃｅ０２顯著提高的原因可能是由于３Ｄ－Ｃｅ０２＠ＣＮ上獨(dú)特的三維多孔結(jié)??構(gòu)使得比表面積增大，樣品上氧空位含量增加、氧化還原性能增強(qiáng)。??１．２．?３碳基核殼材料在催化氧化反應(yīng)中的應(yīng)用??碳材料形貌和結(jié)構(gòu)多變，球形碳合成方法簡(jiǎn)單、尺寸可控，因此常用做核殼催化??劑的模板。Ｆａｎｇ等人［４９］采用浸漬法將二氧化硅微膠囊包裹在活性炭（ＡＣ）外表面并??負(fù)載二氧化錳用于臭氧催化氧化法降解３０?ｐｐｍ的氣態(tài)苯。圖１－８為制備的??ＭｎＣＶＳｉ０２＠ＡＣ的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)過(guò)程的示意圖。結(jié)果表明活性炭用Ｓｉ０２的包封改性后??可以有效防止０３對(duì)ＡＣ的氧化，提高０３的利用率。通過(guò)活性測(cè)試發(fā)現(xiàn)該催化劑具有??較好的催化活性，在反應(yīng)的近３００?ｍｉｎ內(nèi)苯的去除率為１００％，礦化率達(dá)７６．４％。??ＣＯ，?？??ＱＨ６?Ｊ?奢‘??０，??？?Ｓｉ（＞??＾?Ａｃｔｉｖａｔｅｄ?ｃａｒｂｏｎ??圖１－８．苯在Ｍｎ（ＶＳｉ０２＠ＡＣ催化劑上催化臭氧化的模擬圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１－８．?Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｏｚｏｎａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｂｅｎｚｅｎｅ?ｏｎ?ＭｎＯｘ／Ｓｉ０２＠ＡＣ?ｃａｔａｌｙｓｔ??１５??

?北京化工大學(xué)碩士研宂生學(xué)位論文???Ｓｉｍ等人［５（）］以空心碳為模板采用犧牲模板法制備了碳－氧化錳核殼結(jié)構(gòu)，并用沉積??法在核殼結(jié)構(gòu)上負(fù)載了怕納米粒子，制得了?Ｐｔ／Ｃ＠ＭｎＯ；（催化劑用于室溫下催化氧化??甲醛，該復(fù)合催化劑在室溫條件下具有優(yōu)異的甲醛（ＨＣＨＯ）去除性能，樣品的形貌??及結(jié)構(gòu)如圖１－９所示。作者認(rèn)為相比于Ｐｔ／Ｍｎ０２樣品，Ｐｔ／Ｃ＠Ｍｎ０２具有更大的比表面??積和開(kāi)放的多孔結(jié)構(gòu)，不僅有利于Ｐｔ納米顆粒的高分散，而且促進(jìn)ＨＣＨＯ在催化劑??上擴(kuò)散和吸附，而且催化劑表面豐富的表面活性氧是加速ＨＣＨＯ及反應(yīng)過(guò)程中中間物??種轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵因素。??雜??圖１－９．?Ｍｎ０２－ＨＣＳ樣品的ＦＥＳＥＭ照片（ａ，?ｂ），Ｐｔ／Ｍｎ０２－ＨＣＳ樣品的ＴＥＭ照片（ｃ和ｄ中的內(nèi)??嵌圖）和ＨＲＴＥＭ照片（ｄ）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－９．?ＦＥＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?Ｍｎ０２－ＨＣＳ?（ａ，?ｂ）．?ＴＥＭ?（ｃ?ａｎｄ?ｉｎｓｅｔ?ｏｆ?ｄ）?ａｎｄ?ＨＲＴＥＭ?（ｄ）?ｉｍａｇｅｓ??ｏｆＰｔ／Ｍｎ０２－ＨＣＳ??安等人［５１）通過(guò)水熱法制備了膠體碳球以此為模板通過(guò)犧牲模板法制備了鉬酸鉍??空心球結(jié)構(gòu)的催化劑探宄其光催化降解亞甲基藍(lán)的性能。結(jié)果表明以碳球?yàn)槟０逯频??的空心球催化劑其比表面積是鉬酸鉍粉體的３倍左右，在黑管燈照射下，２．５?ｈ內(nèi)亞甲??基藍(lán)的降解率達(dá)到了９１．９５％，作者認(rèn)為該催化劑具有高催化性能的原因是鑰酸鉍的空??心球結(jié)構(gòu)決定了其自身的孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，球體中心的孔洞構(gòu)筑成大尺寸孔洞，且催化劑??的殼層壁厚只有三十到五十納米，使得光線容易穿過(guò)殼層在空心球內(nèi)部發(fā)生多次散??射，有利于光線吸收。Ｃ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3349334