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含氯有机物催化燃烧催化剂的研究

卫丽  
【摘要】: 含氯有机物(CVOC)燃烧后容易产生有毒副产物,影响大气质量,动植物生长和人类健康。控制CVOC污染已成为大气污染防治的一项重要工作。催化燃烧法可对污染物彻底氧化分解,能耗低,得到了广泛应用。目前CVOC催化燃烧的研究热点是,开发出具有良好活性、选择性和稳定性的催化剂。 本文以浸渍法制备了分别以VOx、WOx和MnOx为活性组分,CZ、γ-Al_2O_3和TiO_2为载体的催化剂。利用XRD、BET、H2-TPR、Raman等表征手段,以及活性、选择性、稳定性等评价手段,系统研究了载体的性质对催化剂的表面酸性和氧化能力的影响,以及催化剂表面酸性和氧化能力对其在CVOC催化氧化反应中的活性、对HCl和CO_2的选择性和稳定性的影响。 CVOC催化反应分为脱卤反应和氧化反应,其中脱卤反应是控制步骤,由催化剂B酸位决定。结果表明,500℃焙烧得到的VOx/TiO_2催化剂中由于钒物种与TiO_2发生了强相互作用,使其表面具有较多中强B酸位,显示出了较好的CVOC催化活性。 选择性评价实验结果表明,催化剂MnO_x/γ-Al_2O_3和MnO_x/CZ具有较好的氧化能力,对CO_2和Cl_2的选择性较高。通过稳定性评价得知,催化剂MnO_x/γ-Al_2O_3和MnO_x/CZ稳定性较差,SEM-EDS结果表明,上述催化剂表面形成Mn-Cl键,结合上述实验结果可以推断,Mn-Cl键的形成可导致活性位减少从而活性下降,催化剂的抗氯中毒性能主要取决于金属活性位与氯成键的强度。


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