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稀土掺杂阳极氧化金属丝网VOCs处理催化剂的制备及性能研究

马莹  
【摘要】: 挥发性有机化合物(VOCs)对环境和人体的严重危害已经引起了人们的广泛关注。目前国内外已开发的多种处理VOCs的技术中催化燃烧法因其高效、无二次污染的特点,是一种有效的处理技术。 稀土催化材料应用于工业废气的处理显示出非常优越的性质,有关这方面的研究有了很大的进展。近年来已有大量文献报导了稀土具有良好的助催化性能和储氧性能,多数研究发现将稀土元素作为助剂或添加剂与贵金属组合使用,可以有效地提高催化剂的活性、耐久性和高温稳定性。 本论文首先介绍了新型阳极氧化膜贵金属催化剂。通过改变阳极氧化工艺中电流强度、电解质种类、电解质浓度等影响阳极氧化膜形成的因素,筛选出阳极氧化的最佳工艺制备了阳极氧化膜不锈钢丝网载体。在所制备的载体上负载贵金属制备了阳极氧化膜不锈钢丝网贵金属催化剂,并对还原时间、焙烧温度等催化剂制备中的影响因素进行了考察。催化活性较好的0.1%Pt-0.5%Pd/不锈钢丝网催化剂对甲苯、丙酮和乙酸乙酯的完全转化温度分别为220℃、260℃和280℃。并采用SEM,XPS,EDX等表征技术对该催化剂的表面形貌及组成进行了测试。 在此基础上我们又引入稀土铈制备了稀土—贵金属不锈钢阳极氧化膜催化剂。考察了各反应条件变化对催化剂催化活性的影响,同时对该催化剂进行了耐热性和稳定性实验。结果表明,0.75%CeO_2-0.1%Pt-0.5%Pd/不锈钢丝网催化剂具有良好的催化活性,甲苯、丙酮和乙酸乙酯的完全转化温度分别为160℃、220℃和250℃,且该催化剂具有一定的稳定性。并运用多种实验技术(如:SEM,XPS,TPO,TPR,EDX等)对该催化材料的结构和性能进行了表征。


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