含氧揮發(fā)性有機物(OVOCs)作為重要的大氣污染物之一,參與光化學(xué)煙霧、霧霾的形成,破壞大氣環(huán)境,并對人體有嚴重的危害。催化氧化法作為一種有效控制OVOCs的方法,具有去除效率高、無二次污染等優(yōu)點。催化氧化法的核心在于高活性、長壽命、低成本催化材料的設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用。本論文針對具有優(yōu)異氧化還原性,價格低廉的錳基催化劑進行研究,考察了制備方法、晶型結(jié)構(gòu)、元素組成以及負載方式等對錳基催化劑的OVOCs低溫催化氧化性能的影響。具體研究如下:(1)以Mn O₂為研究對象,首先對比氧化還原法、水熱法及熱解法制備催化劑的性能,測試發(fā)現(xiàn)對丙酮的催化活性最高的是采用氧化還原法制備的催化劑;進一步利用氧化還原法制備了α、β、γ晶型的Mn O₂,發(fā)現(xiàn)不同晶型Mn O₂對丙酮有不同的催化活性,其中α-Mn O₂對丙酮的催化活性最高,T_90%為189°C;最后對α-Mn O₂的制備條件進行優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)當(dāng)硝酸錳作為前驅(qū)體、在常溫下進行反應(yīng)、硝酸錳:高錳酸鉀=1:2以及反應(yīng)時長1 h為...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 揮發(fā)性有機污染物
        1.1.1 揮發(fā)性有機污染物定義及分類
        1.1.2 揮發(fā)性有機污染物來源及危害
        1.1.3 我國揮發(fā)性有機污染物的控制法規(guī)
        1.1.4 含氧揮發(fā)性有機污染物介紹
    1.2 揮發(fā)性有機污染物處理方法
        1.2.1 回收法
        1.2.2 破壞法
    1.3 催化氧化法
        1.3.1 催化氧化機理
        1.3.2 催化劑的種類
        1.3.3 催化劑的制備方法
    1.4 錳基催化劑研究進展
        1.4.1 錳氧化物催化劑
        1.4.2 復(fù)合錳氧化物催化劑
        1.4.3 錳基負載型催化劑
    1.5 本文研究思路及主要內(nèi)容
        1.5.1 選題思路
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 技術(shù)路線
第2章 實驗系統(tǒng)與方法
    2.1 實驗試劑與儀器設(shè)備
    2.2 催化劑活性評價系統(tǒng)
        2.2.1 固定床反應(yīng)器
        2.2.2 尾氣檢測系統(tǒng)
        2.2.3 性能評價方法
    2.3 催化劑表征方法
        2.3.1 XRD
        2.3.2 氮氣吸脫附
        2.3.3 SEM
        2.3.4 ICP
        2.3.5 透射紅外
        2.3.6 XPS
        2.3.7 H₂-TPR
        2.3.8 O₂-TPD
第3章 MnO₂催化劑的制備及其催化氧化性能研究
    3.1 實驗部分
        3.1.1 不同方法制備β-MnO2

        3.1.2 氧化還原法制備不同晶型的MnO₂

        3.1.3 α-MnO₂制備條件優(yōu)化
    3.2 制備方法對β-MnO₂性能的影響
        3.2.1 催化性能評價
        3.2.2 表征結(jié)果與討論
    3.3 晶型結(jié)構(gòu)對MnO₂性能的影響
        3.3.1 催化性能評價
        3.3.2 表征結(jié)果與討論
    3.4 優(yōu)化α-MnO₂制備條件研究
    3.5 本章小結(jié)
第4章 錳基雙金屬催化劑的制備及其催化氧化性能研究
    4.1 實驗部分
        4.1.1 制備摻雜不同元素種類X-Mn催化劑
        4.1.2 制備不同摻雜比例FeMn催化劑
        4.1.3 制備不同焙燒溫度的FeMn催化劑
    4.2 摻雜元素種類對催化劑性能的影響
        4.2.1 催化性能評價
        4.2.2 表征結(jié)果與討論
    4.3 摻雜比例對FeMn催化劑性能的影響
        4.3.1 催化性能評價
        4.3.2 表征結(jié)果與討論
    4.4 焙燒溫度對FeMn催化劑性能的影響
        4.4.1 催化性能評價
        4.4.2 表征結(jié)果與討論
    4.5 工況條件對催化劑活性的影響
        4.5.1 空速對催化劑活性的影響
        4.5.2 初始濃度對催化劑活性的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 錳基負載型催化劑的制備及其催化氧化性能研究
    5.1 實驗部分
        5.1.1 制備SBA-15
        5.1.2 原位負載法制備Mn@SBA-15 催化劑
        5.1.3 浸漬法制備Mn@SBA-15 催化劑
        5.1.4 氧化還原法制備Mn/SBA-15 催化劑
    5.2 負載方式對催化劑性能的影響
        5.2.1 催化性能評價
        5.2.2 表征結(jié)果與討論
    5.3 載體模板劑脫除方式對催化劑性能的影響
        5.3.1 催化性能評價
        5.3.2 表征結(jié)果與討論
        5.3.3 氧化還原法除模板劑的機理分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號：3978527

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