針對催化劑活性組分脫落問題,采用載體預處理和添加硅溶膠的策略來強化活性組分負載,微波單模腔中催化燃燒甲苯以考察催化劑活性,并對牢固負載的催化劑進行表征分析。研究表明,常溫下采用10%鹽酸溶液對蜂窩狀堇青石（CH）載體預處理、硅溶膠添加量與載體吸水量比值為0. 125條件下所制備的Cu-Mn-Ce（硅溶膠）/CH催化劑脫落率為0. 0129%,明顯低于Cu-Mn-Ce/CH催化劑的0. 950%。Cu-Mn-Ce（硅溶膠）/CH催化劑具有更小的活性顆粒尺寸、更大的比表面積和更多樣的活性晶體,在甲苯進氣濃度1000 mg/m3、進氣量0. 12 m3/h、微波功率200 W和床層溫度350℃條件下,催化劑對甲苯的催化燃燒效率和礦化率分別為98. 5%和87. 9%;連續(xù)實驗43 h后,催化劑活性保持穩(wěn)定且活性組分脫落率低（0. 0328%）。硅溶膠的添加增強了活性組分與載體之間的相互作用力,生成的硅氧烷化學鍵提高了活性組分的結合牢固度。 

【文章來源】：燃料化學學報. 2020,48(09)北大核心EICSCD

【文章頁數】：13 頁

【部分圖文】：

實驗裝置流程示意圖

將不同酸、堿溶液預處理后的載體按照1.2所述方法(不添加硅溶膠)制成Cu-Mn-Ce/CH催化劑，對催化劑表面活性組分的負載量和牢固度進行測試，結果見圖2所示。由圖2可知，40%的草酸溶液預處理后，催化劑活性組分負載量和脫落率分別為9.86%和0.632%;10%鹽酸溶液預處理后催化劑負載量和脫落率分別為9.51%和0.110%，其脫落率是所有酸、堿溶液預處理中最低的。文獻報道[20]，酸處理可以潤濕載體，使其表面附著一層能提高界面結合力的物質，從而增加載體的親和力和提高活性組分的附著力。綜合比較催化劑的活性組分負載量和脫落率，認為10%鹽酸溶液預處理的效果最理想，故后續(xù)研究采用10%鹽酸溶液對催化劑載體進行預處理。2.1.2 硅溶膠添加量優(yōu)化

催化劑制備時，在活性組分浸漬液中添加一定量的硅溶膠，可增強活性組分與載體之間的結合力。以硅溶膠添加量與載體吸水量的比值(m硅溶膠/m吸水量)為變量，測試不同硅溶膠添加量下催化劑活性組分的負載量及牢固度，結果見圖3。由圖3可知，硅溶膠的添加增加了活性組分的負載量，當m硅溶膠/m吸水量=0.1時負載量最大，繼續(xù)增加硅溶膠含量，活性組分負載量反而下降;分析認為，硅溶膠中存在一定的表面活性劑，添加量過高不利于活性組分的負載[16]。當m硅溶膠/m吸水量=0.125時，活性組分的脫落率最低(0.0129%)，說明此比值下硅溶膠對催化劑表面活性組分的牢固作用最強。2.2 催化劑的表征

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本文編號：3620206