二甲苯類廢氣催化燃燒整體催化劑的研究.pdf

1、催化燃燒法是一種高效、清潔的有機廢氣凈化方法之一。催化劑的設計與制備是催化燃燒法的關鍵。因此，本文利用檸檬酸溶膠凝膠法制備了一系列以堇青石為載體，Mn-Ce-M三元金屬氧化物為活性組分的整體催化劑，并用于催化燃燒二甲苯類有機廢氣。一方面，研究了催化劑制備參數和反應條件對催化活性的影響，以及測試了所制備的整體催化劑的熱穩定性和它對其他種類的有機廢氣的催化活性;另一方面，從制備參數和實際使用過程中可能遇到的各種狀況的模擬兩個方面，系統地探究

2、了所制各的整體催化劑的機械穩定性。
　　實驗結果表明，經醋酸預處理的堇青石負載活性組分具有更優的催化活性，經硝酸和鹽酸預處理載體所制備的催化劑的活性相近;活性組分為Mn-Ce-Cu的整體催化劑對鄰二甲苯的催化燃燒具有更優的活性，活性組分為Mn-Ce-Ni和Mn-Ce-Co的整體催化劑的活性相近;在500℃下焙燒3h制備的負載量為11.4wt％的MnCeCu04/堇青石催化劑顯示出最佳的活性，它可以在空速為10000h-1和鄰二甲苯

3、濃度為1000ppm的條件下，使得鄰二甲苯的轉化率在277℃達到90％。另外，最佳制各參數條件下制備的催化劑不僅具有良好的熱穩定性，且能在較寬的空速范圍和濃度范圍內表現出較高的催化活性。此外，最佳催化劑對其他類型的有機廢氣-正丁醇、苯乙烯也表現了極優的催化活性。
　　另外，整體催化劑制備因素對機械穩定性影響的實驗結果表明，經醋酸預處理的堇青石負載活性物質后的機械穩定性最好，可能是由于醋酸預處理載體能有效地降低界面脫落;隨著樣品負載

4、量的增加，機械穩定性先減弱后增加，這可能是因為超聲震蕩不僅影響界面脫落，而且還影響活性涂層的體相脫落;焙燒溫度對催化劑機械穩定性的影響是最大的，焙燒時間的影響是最小的。各種狀況的模擬實驗結果表明，無論處于何種氣氛，催化劑的機械穩定性都有所降低;尤其當處于鄰二甲苯氣流中時，會使得活性層界面缺陷和內部缺陷更容易擴展失效，即界面脫落和體相脫落的發生概率都增大;最佳催化劑樣品經催化燃燒反應后的機械穩定性要比未經催化燃燒的好;催化劑經歷熱沖擊并在