揮發(fā)性有機污染物(VOCs)是一類對人體和環(huán)境有著嚴重危害的大氣污染物,控制消減VOCs對我國大氣環(huán)境治理有著重要意義。催化燃燒技術是目前最常見的VOCs末端治理措施之一,而催化燃燒普遍存在反應溫度高、催化劑易失活、過程能耗高等問題,因此開展低溫催化氧化具有迫切的現(xiàn)實需求。低溫催化氧化的關鍵在于催化劑的設計開發(fā),本研究重點開發(fā)雙金屬復合催化劑以期降低催化氧化的反應溫度。本研究制備了Pt Pd/Ce O₂和Pt Pd/Ti O₂催化劑,并用于甲苯催化氧化反應,考察了兩種金屬比例、煅燒溫度和煅燒時間等制備條件對催化性能的影響,考察了催化劑的穩(wěn)定性。通過對催化劑進行XRD、XPS、BET、ESEM、TEM和ICP-OES等表征,揭示催化劑的結構與甲苯降解性能間關系。主要研究內容如下:優(yōu)化PtPd/Ce O₂催化劑的制備條件,在金屬摩爾比為Pt:Pd=3:1,煅燒溫度為600℃,煅燒時間為4 h時,具有最佳的甲苯降解性能,在130℃的反應溫度下甲苯轉化率為92.8%。測試了Pt₃Pd₁...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 VOCs的來源及危害
    1.2 VOCs的治理技術
    1.3 催化燃燒研究進展
        1.3.1 單金屬納米催化劑
        1.3.2 金屬氧化物催化劑
        1.3.3 雙金屬納米催化劑
    1.4 單原子催化劑研究進展
    1.5 富含氧缺陷的金屬氧化物研究進展
    1.6 影響催化活性的因素
    1.7 本課題研究內容及其意義
    1.8 本課題研究技術路線圖
第2章 實驗部分
    2.1 實驗儀器及試劑
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 催化劑的制備方法
        2.2.1 PtPd/CeO₂的制備方法
        2.2.2 PtPd/TiO₂的制備方法
    2.3 催化劑活性評價
    2.4 催化劑表征方法
        2.4.1 X射線衍射儀(XRD)
        2.4.2 比表面及孔徑分析儀(BET)
        2.4.3 X射線光電子能譜(XPS)
        2.4.4 環(huán)境掃描電子顯微鏡(ESEM)
        2.4.5 電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)
        2.4.6 場發(fā)射透射電子顯微鏡(TEM)
        2.4.7 氫氣-程序還原升溫測試(H₂-TPR)
        2.4.8 X射線能譜(EDS)
        2.4.9 球差校正透射電子顯微鏡(AC-STEM)
第3章 PtPd/CeO₂催化劑對甲苯催化氧化性能的研究
    3.1 活性評價
        3.1.1 不同金屬比例的影響
        3.1.2 不同煅燒溫度的影響
        3.1.3 不同煅燒時間的影響
        3.1.4 工藝條件的優(yōu)化
        3.1.5 催化穩(wěn)定性實驗和循環(huán)次數(shù)實驗
    3.2 Pt₃Pd₁/Ce O₂催化劑表征分析
        3.2.1 XRD表征結果
        3.2.2 BET表征結果
        3.2.3 XPS表征結果
        3.2.4 H₂-TPR表征結果
        3.2.5 ESEM表征結果
        3.2.6 TEM表征結果
        3.2.7 ICP-OES表征結果
        3.2.8 EDS表征結果
    3.3 本章小結
第4章 PtPd/TiO₂催化劑對甲苯催化氧化性能的研究
    4.1 活性評價
        4.1.1 不同金屬比例的影響
        4.1.2 煅燒溫度的影響
        4.1.3 煅燒時間的影響
        4.1.4 不同TiO₂載體粒徑大小的影響
        4.1.5 工藝條件的優(yōu)化
        4.1.6 催化穩(wěn)定性和循環(huán)次數(shù)試驗
    4.2 Pt₃Pd₁/TiO₂催化劑表征分析
        4.2.1 XRD表征結果
        4.2.2 BET表征結果
        4.2.3 XPS表征結果
        4.2.4 H₂-TPR表征結果
        4.2.5 ESEM表征結果
        4.2.6 TEM表征結果
        4.2.7 ICP-OES表征結果
        4.2.8 EDS表征結果
        4.2.9 AC-STEM表征結果
    4.3 反應動力學的研究
        4.3.1 速率方程
        4.3.2 三種VOCs催化氧化動力學模型
        4.3.3 反應動力學實驗方案
        4.3.4 反應動力學實驗結果
        4.3.5 催化活性來源探究
    4.4 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 研究結論
    5.2 不足之處與展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號：3865835