导　　师： 李忠

学科专业： H1701

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 挥发性有机化合物VOCs （Volatile Organic Compounds）的排放是环境污染的主要因素之一。在众多治理技术中,催化燃烧法由于其高效、经济、能耗低、无二次污染等特点,成为目前控制工业有机废气污染最有效的技术之一。催化剂是催化燃烧效率的关键,本文主要研究Cu-Mn基系列催化剂以及整体式Cu-Mn基催化剂,考察其对苯系物的催化燃烧性能,以及相对湿度对催化剂活性的影响,并对甲苯催化氧化反应的反应动力学和机理做了探究。本文研究了负载型Cu基颗粒催化剂表面化学性质和孔结构对其催化氧化甲苯活性的影响。利用XRD、H₂-TPR、CO-化学吸附、XPS和BET表征手段对应用H₂还原预处理的催化剂进行表征分析,结果表明:用H₂还原预处理催化剂,提高了催化剂表面活性组分CuO的分散度和还原能力,降低了CuO的晶体尺寸,从而提高了催化剂催化氧化甲苯的活性。催化氧化甲苯的动力学实验的结果表明:甲苯在催化剂上的反应是基于氧化还原机理进行的,与传统方法制备的催化剂相比,使用H₂还原预处理的催化剂使得甲苯在其表面上反应所需的活化能较低,因此具有更高的活性。本文研制了CuMn₂Ce_nO_x/Cord （n=0¹）整体式系列催化剂,讨论了Ce元素添加量以及水蒸气浓度对催化剂活性的影响。结果发现,Ce元素的添加提高了催化剂催化氧化甲苯的活性,使甲苯氧化的T90下降了10℃以上;催化剂活性受水蒸气浓度的影响亦随着Ce添加量的增加而减弱,当湿度从0%上升到80%时,甲苯在含有Ce元素的催化剂上,反应转化率下降百分比在5%以内。研究结果表明,随着Ce的掺杂量增加,催化剂比表面积有所增加,催化剂表面Cu⁺、Mn⁴⁺和Mn原子的含量有所增加,催化剂表面活性组分还原能力增强,反应活性位增加,而H₂

关 键 词： 挥发性有机化合物 铜锰铈基催化剂 催化燃烧 动力学 整体式催化剂 水蒸气

领　　域： [理学] [理学]