银/二氧化锰纳米材料的制备及其甲醛催化氧化性能研究
发布时间：2021-12-22 07:42
甲醛是室内主要空气污染物之一,对人体健康造成极大的危害,完全催化氧化法是一种治理甲醛的有效方法。负载型贵金属催化剂因其在室温对甲醛的良好催化效果,被认为是最有望用于治理室内空气中甲醛的材料。但由于贵金属的价格高昂和资源匮乏,很难用于实际应用。在贵金属中,与金和铂相比,银相对便宜且具有优越的催化性能,更适合于甲醛的催化氧化。银纳米材料的催化性能主要取决于其表面的活性位点、尺寸和形貌,而这些主要又是由制备方法、反应条件和载体决定的。本论文以三维空心刺猬状二氧化锰纳米结构为载体,通过改变合成方法和反应物浓度,制备出Ag/Mn O2纳米材料,并利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜、电感耦合等离子体原子发射光谱法、氮气吸脱附、X射线衍射和程序升温还原等手段对Ag/Mn O2纳米材料进行表征,并研究了Ag/Mn O2催化剂对甲醛的催化氧化性能。本论文取得的主要成果如下:1、用水合肼还原法、硼氢化钠还原法、紫外法和浸渍法制备了四种负载型银催化剂。在四种负载型银催化剂中,水合肼还原法制备的NH催化剂具有最好的催化性能,甲醛在110℃时的转化率即可达到100%。而甲醛在纯的二氧化锰...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a）：Ag/α-MnO2纳米线和（b）：Ag/β-MnO2纳米棒的TEM图
(a) Pt /OMS-2 催化剂；(b) Pt-Ce/OMS-2 催化剂；(c) OMS-2 催化剂和(d) Ce/OMS-2 催化图。 1-3 Hydrogen temperature programmed reduction (H2-TPR ) profiles of catalysts: (a) Pt/OMCe/OMS-2, (c) OMS-2, and (d) Ce/OMS-2.O2的还原经过三个步骤：首先，MnO2还原成 Mn2O3；然后，Mn2O3还；最后，Mn3O4还原成 MnO。但是这三个步骤所产生的还原峰会重合[73]。为 310 ℃应归属于 MnO2还原成 Mn2O3和 Mn2O3还原成 Mn3O4这两个步骤 610 ℃的还原峰应归属于 Mn3O4还原成 MnO 这一步骤的反应。Ce/OMS-个还原峰（330、360 和 640 ℃）对应的是二氧化锰还原反应的三个步骤，铈的还原峰在很高温度（2000 ℃），已经超出实验的温度范围。Pt-Ce/OM
图 1-4 不同催化剂对甲醛催化氧化的催化活性图：(Aa)茧状二氧化锰催化剂；(Ab) 刺猬状二氧化锰催化剂；(Ac) 鸟巢状二氧化锰催化剂；(Ba)铂负载于茧状二氧化锰催化剂；(Bb) 铂负载于刺猬状二氧化锰催化剂和(Bc) 铂负载于鸟巢状二氧化锰催化剂。Figure 1-4 Catalytic performance of different catalysts: (Aa)cocoon-like MnO2, (Ab)urchin-like MnO2(Ac)nest-like MnO2, (Ba) 2 wt ％ Pt/cocoon-like MnO2, (Bb) 2 wt ％ Pt/urchin-like MnO2, and (Bc) wt ％ Pt/nest-like MnO2.能有了很大的提升[76]。他们研究了催化剂中盐的阳离子和阴离子对甲醛的催化性能的影响。研究发现，钠离子修饰的催化剂对甲醛的催化氧化能力最强，而阴离子会使催化剂有些轻微的中毒。经过碳酸钠处理的 Pt/ MnO2催化剂在 50 ℃条件下，甲醛的转化
【参考文献】：
期刊论文
[1]稠油的可控氧化热采:MnO2催化剂上的重油低温氧化分解行为（英文）[J]. 樊铖,张强,魏飞. 催化学报. 2015(02)
[2]二氧化硅表面修饰硅烷偶联剂APTS的过程和机制[J]. 乔冰,高晗,王亭杰,金涌. 化工学报. 2014(07)
[3]纳米银催化剂上CO氧化反应研究进展[J]. 张晓东,曲振平,于芳丽,王奕. 催化学报. 2013(07)
[4]xAu/α-MnO2催化剂的结构及催化氧化VOCs气体性能[J]. 叶青,霍飞飞,王海平,王娟,王道. 高等学校化学学报. 2013(05)
[5]室内甲醛污染的危害及防治对策[J]. 张敏,杨莉芬. 河南科技. 2013(09)
[6]室温MnOx上O3氧化脱除空气中甲醛[J]. 赵德志,丁天英,李小松,刘景林,石川,朱爱民. 催化学报. 2012(03)
[7]铂纳米颗粒增强MnO2纳米棒对CO和挥发性有机化合物的氧化活性[J]. 吴小琴,宗瑞隆,朱永法. 物理化学学报. 2012(02)
[8]α-MnO2负载纳米Au催化剂低温催化氧化CO和苯的性能[J]. 叶青,霍飞飞,闫立娜,王娟,程水源,康天放. 物理化学学报. 2011(12)
[9]Synthesis of Ag/AgCl-mesoporous silica nanocomposites using a simple aqueous solution-based chemical method and a study of their antibacterial activity on E. coli[J]. Bhanudas Naik,Vilas Desai,Meenal Kowshik,Vadakkethonippurathu Sivankutty Prasad,Gerard Franklyn Fernando,Narendra Nath Ghosh. Particuology. 2011(03)
[10]Effects of carrier and Mn loading on supported manganese oxide catalysts for catalytic combustion of methane[J]. Jinyan Hu~(1,2) Wei Chu~(2*) Limin Shi~2 1.Department of Environmental Science and Engineering,Sichuan University,Chengdu 610065,Sichuan,China 2.Department of Chemical Engineering,Sichuan University,Chengdu 610065,Sichuan,China. Journal of Natural Gas Chemistry. 2008(02)
博士论文
[1]二氧化锰纳米结构的制备与吸波性能研究[D]. 周敏.兰州大学 2012
硕士论文
[1]二氧化锰负载的金、银催化剂的制备及其光热催化性能研究[D]. 王杰.内蒙古大学 2014
[2]负载型OMS-2和α-MnO2催化氧化性能的研究[D]. 王海平.北京工业大学 2014
[3]Au/γ-Al2O3@ZrO2催化剂的制备及其对甲醛的催化氧化性能研究[D]. 张佳楠.内蒙古大学 2013
[4]后嫁接法制备Ag/SBA-15催化剂及其对甲醛催化性能研究[D]. 申世近.大连理工大学 2012
[5]负载型金催化剂上甲醛低温氧化性能研究[D]. 张娜.浙江师范大学 2012
[6]二氧化锰/纳米碳复合材料的制备及其电化学性能研究[D]. 冯晨.湖南大学 2012
[7]催化剂负载活性炭的甲醛吸附、转化研究[D]. 张月.华南理工大学 2012
[8]银/氧化锰纳米复合材料的制备及其电容性能研究[D]. 张改妮.陕西师范大学 2012
[9]二氧化锰纳米材料的可控制备及其电化学性能研究[D]. 韩日日.河北师范大学 2012
[10]纳米二氧化锰的制备、改性及其电化学性质[D]. 刘不厌.大连理工大学 2011
本文编号：3546024
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a）：Ag/α-MnO2纳米线和（b）：Ag/β-MnO2纳米棒的TEM图
(a) Pt /OMS-2 催化剂；(b) Pt-Ce/OMS-2 催化剂；(c) OMS-2 催化剂和(d) Ce/OMS-2 催化图。 1-3 Hydrogen temperature programmed reduction (H2-TPR ) profiles of catalysts: (a) Pt/OMCe/OMS-2, (c) OMS-2, and (d) Ce/OMS-2.O2的还原经过三个步骤：首先，MnO2还原成 Mn2O3；然后，Mn2O3还；最后，Mn3O4还原成 MnO。但是这三个步骤所产生的还原峰会重合[73]。为 310 ℃应归属于 MnO2还原成 Mn2O3和 Mn2O3还原成 Mn3O4这两个步骤 610 ℃的还原峰应归属于 Mn3O4还原成 MnO 这一步骤的反应。Ce/OMS-个还原峰（330、360 和 640 ℃）对应的是二氧化锰还原反应的三个步骤，铈的还原峰在很高温度（2000 ℃），已经超出实验的温度范围。Pt-Ce/OM
图 1-4 不同催化剂对甲醛催化氧化的催化活性图：(Aa)茧状二氧化锰催化剂；(Ab) 刺猬状二氧化锰催化剂；(Ac) 鸟巢状二氧化锰催化剂；(Ba)铂负载于茧状二氧化锰催化剂；(Bb) 铂负载于刺猬状二氧化锰催化剂和(Bc) 铂负载于鸟巢状二氧化锰催化剂。Figure 1-4 Catalytic performance of different catalysts: (Aa)cocoon-like MnO2, (Ab)urchin-like MnO2(Ac)nest-like MnO2, (Ba) 2 wt ％ Pt/cocoon-like MnO2, (Bb) 2 wt ％ Pt/urchin-like MnO2, and (Bc) wt ％ Pt/nest-like MnO2.能有了很大的提升[76]。他们研究了催化剂中盐的阳离子和阴离子对甲醛的催化性能的影响。研究发现，钠离子修饰的催化剂对甲醛的催化氧化能力最强，而阴离子会使催化剂有些轻微的中毒。经过碳酸钠处理的 Pt/ MnO2催化剂在 50 ℃条件下，甲醛的转化
【参考文献】：
期刊论文
[1]稠油的可控氧化热采:MnO2催化剂上的重油低温氧化分解行为（英文）[J]. 樊铖,张强,魏飞. 催化学报. 2015(02)
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[3]纳米银催化剂上CO氧化反应研究进展[J]. 张晓东,曲振平,于芳丽,王奕. 催化学报. 2013(07)
[4]xAu/α-MnO2催化剂的结构及催化氧化VOCs气体性能[J]. 叶青,霍飞飞,王海平,王娟,王道. 高等学校化学学报. 2013(05)
[5]室内甲醛污染的危害及防治对策[J]. 张敏,杨莉芬. 河南科技. 2013(09)
[6]室温MnOx上O3氧化脱除空气中甲醛[J]. 赵德志,丁天英,李小松,刘景林,石川,朱爱民. 催化学报. 2012(03)
[7]铂纳米颗粒增强MnO2纳米棒对CO和挥发性有机化合物的氧化活性[J]. 吴小琴,宗瑞隆,朱永法. 物理化学学报. 2012(02)
[8]α-MnO2负载纳米Au催化剂低温催化氧化CO和苯的性能[J]. 叶青,霍飞飞,闫立娜,王娟,程水源,康天放. 物理化学学报. 2011(12)
[9]Synthesis of Ag/AgCl-mesoporous silica nanocomposites using a simple aqueous solution-based chemical method and a study of their antibacterial activity on E. coli[J]. Bhanudas Naik,Vilas Desai,Meenal Kowshik,Vadakkethonippurathu Sivankutty Prasad,Gerard Franklyn Fernando,Narendra Nath Ghosh. Particuology. 2011(03)
[10]Effects of carrier and Mn loading on supported manganese oxide catalysts for catalytic combustion of methane[J]. Jinyan Hu~(1,2) Wei Chu~(2*) Limin Shi~2 1.Department of Environmental Science and Engineering,Sichuan University,Chengdu 610065,Sichuan,China 2.Department of Chemical Engineering,Sichuan University,Chengdu 610065,Sichuan,China. Journal of Natural Gas Chemistry. 2008(02)
博士论文
[1]二氧化锰纳米结构的制备与吸波性能研究[D]. 周敏.兰州大学 2012
硕士论文
[1]二氧化锰负载的金、银催化剂的制备及其光热催化性能研究[D]. 王杰.内蒙古大学 2014
[2]负载型OMS-2和α-MnO2催化氧化性能的研究[D]. 王海平.北京工业大学 2014
[3]Au/γ-Al2O3@ZrO2催化剂的制备及其对甲醛的催化氧化性能研究[D]. 张佳楠.内蒙古大学 2013
[4]后嫁接法制备Ag/SBA-15催化剂及其对甲醛催化性能研究[D]. 申世近.大连理工大学 2012
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[7]催化剂负载活性炭的甲醛吸附、转化研究[D]. 张月.华南理工大学 2012
[8]银/氧化锰纳米复合材料的制备及其电容性能研究[D]. 张改妮.陕西师范大学 2012
[9]二氧化锰纳米材料的可控制备及其电化学性能研究[D]. 韩日日.河北师范大学 2012
[10]纳米二氧化锰的制备、改性及其电化学性质[D]. 刘不厌.大连理工大学 2011
本文编号：3546024
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