当前位置:主页 > 科技论文 > 环境工程论文 >

固相球磨法制备高效钒系催化剂对HCB催化分解研究

发布时间:2019-01-21 08:26
【摘要】:无意产生的持久性有机污染物(UPOPs)是一类在金属冶炼、废物焚烧等热过程中产生的有毒副产物,其中六氯苯(HCB)排放浓度高且难被降解。催化分解对氯代有机物有较好的降解作用,本文旨在开发对HCB具有高效降解作用的催化剂并研究其对HCB催化分解效率和机理。开发了无溶剂快速制备钒系催化剂的固相球磨法,制备出钒钛催化剂(VTi-BM)。与传统浸渍法制备的钒钛催化剂(VTi-WI)相比,VTi-BM对HCB具有更高的活性和更好的稳定性。在反应温度高于270 oC时,VTi-BM对HCB的去除效率高于60%,且经过10 h以上的连续反应后,催化剂活性没有明显降低。此外,VTi-BM催化分解HCB反应速率较快,HCB的安瓿瓶催化分解反应30 min时降解完全,中间产物有TCBQ、TCCD和DCMA。球磨过程改善了催化剂结构特性,其表面钒氧物种分散性好、有更多表面缺陷、化学吸附氧含量高、氧化还原能力强以及表面强酸位多,从而表现了更高的反应活性。制备出掺杂过渡金属元素改性的钒钛催化剂(VMTi),研究发现,W、Cr和Mo的掺杂提高了催化剂活性;而掺杂Ce、Cu、Mn或Co则降低了VTi-BM的催化活性。掺杂W的钒钛催化剂(VWTi)对HCB的催化活性最高,在300 oC下对HCB的去除效率高于80%,且性能稳定。VWTi对HCB催化分解反应速率最快,安瓿瓶催化分解反应20 min对HCB的去除效率高达90%,中间产物也是TCBQ、TCCD和DCMA,但产量极少。VWTi的比表面积最大、表面有WO3结晶相、含有最高的Oα浓度和较高的表面酸性,可能会使催化剂表面暴露更多的活性位、促进V_2O_5在载体表面的分散性并增加表面Br?nsted酸位、具有更多的表面氧空位和化学吸附氧。为寻找最佳催化剂配方,本文针对活性较高的VTi-BM和VWTi开展了负载量实验,得出最佳钨负载量约为5 at.%,最佳钒负载量为5-7 at.%。
[Abstract]:Unintentionally produced persistent organic pollutant (UPOPs) is a kind of toxic by-products produced in the thermal processes of metal smelting and waste incineration. The HCB emission concentration is high and it is difficult to be degraded. Catalytic decomposition has good degradation effect on chlorinated organic compounds. The purpose of this paper is to develop a catalyst with high efficiency for degradation of HCB and to study its catalytic decomposition efficiency and mechanism for HCB. Vanadium titanium catalyst (VTi-BM) was prepared by solid phase milling method. Compared with the vanadium titanium catalyst (VTi-WI) prepared by traditional impregnation method, VTi-BM has higher activity and better stability to HCB. When the reaction temperature was above 270 oC, the removal efficiency of HCB by VTi-BM was higher than 60%, and the catalytic activity did not decrease after 10 h of continuous reaction. In addition, the rate of VTi-BM catalytic decomposition of HCB was faster, and the catalytic decomposition of HCB ampoule for 30 min was complete, and the intermediate products were TCBQ,TCCD and DCMA.. The structure of the catalyst was improved by ball milling. The vanadium and oxygen species on the surface showed better dispersion, more surface defects, higher chemisorbed oxygen content, stronger redox ability and more strong acid sites on the surface, which showed higher reaction activity. The (VMTi), study of vanadium and titanium catalysts modified by transition metal elements showed that the doping of WnCr and Mo increased the activity of the catalysts, while the doping of Ce,Cu,Mn or Co decreased the catalytic activity of VTi-BM. W doped vanadium titanium catalyst (VWTi) has the highest catalytic activity for HCB, and the removal efficiency of HCB at 300 oC is higher than that of 80%, and its performance is stable. The rate of VWTi catalytic decomposition of HCB is the fastest. The removal efficiency of HCB was as high as 90% in ampoule catalytic decomposition reaction for 20 min. The intermediate products were also TCBQ,TCCD and DCMA, but the yield was very small. The surface area of VWTi was the largest, with WO3 crystalline phase on the surface, the highest O 伪 concentration and high surface acidity. It may expose more active sites on the surface of the catalyst, promote the dispersion of V_2O_5 on the surface of the support, increase the acid site of Br?nsted on the surface, and have more surface oxygen vacancies and chemisorbed oxygen. In order to find the best catalyst formula, the loading amount experiments were carried out for VTi-BM and VWTi with high activity. The results showed that the best tungsten loading amount was about 5 at.%, and the best vanadium loading amount was 5-7 at.%..
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O643.36;X592

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李辉波;王孝荣;刘占元;叶国安;赵兴红;;铂催化分解过氧化氢的行为研究[J];核化学与放射化学;2010年04期

2 李强国;过氧化氢催化分解实验的改进[J];中南工学院学报;1999年01期

3 陈烨璞;蒋爱丽;谭桂霞;沈枫莲;;臭氧催化分解的研究[J];工业催化;2006年05期

4 黄永成;刘祥萱;李茸;王煊军;;纳米Ni-B对肼的催化分解作用研究[J];化工新型材料;2007年09期

5 杨正德;李莉华;;甲醇催化分解的动力学研究——微型断流催化色谱技术的应用[J];山西化工;1983年02期

6 戈润滔;马明仙;;金属盐对过氧化钠浸取溶液的催化分解作用[J];云南冶金;1986年01期

7 洪蔚;芳香族氯代物催化分解技术[J];化工环保;2000年04期

8 詹正坤,万学适;环己基过氧化氢催化分解动力学[J];高等学校化学学报;1986年02期

9 崔洪武;丛津生;;甲醇催化分解产物的选择取样与其在线色谱分析[J];河北工学院学报;1988年03期

10 王秀艳;陈丹;;过氧化氢催化分解动力学研究[J];科技信息(学术研究);2006年12期

相关会议论文 前10条

1 李艳芳;张文辉;步学朋;王岭;李书荣;刘春兰;;活性炭催化分解甲烷制氢研究进展[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年

2 江炳尧;冯涛;柳襄怀;;真空高温环境下铂催化分解氧化钡研究[A];第十三届全国催化学术会议论文集[C];2006年

3 刘占元;李辉波;王孝荣;;H_2O_2的催化分解研究[A];中国原子能科学研究院年报 2009[C];2010年

4 宋永吉;董留涛;李翠清;王虹;任晓光;;共沉淀法制备六铝酸盐及其N_2O催化分解性能[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年

5 荆琪;吕秀阳;;高温液态水中木糖无催化分解反应动力学[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2006年

6 赵春艳;李晶;李翠清;罗林军;;复合氧化物催化剂N_2O催化分解性能[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第12分会:催化化学[C];2014年

7 李翠清;王虹;宋永吉;李敏;邢艳蕊;;MgCo复合金属氧化物催化剂N_2O催化分解性能[A];第六届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2009年

8 方向红;;Pd/AC催化剂催化分解甲酸机理和反应动力学[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(上)[C];2009年

9 戴云生;王越;姚洁;王公应;;Bi_2O_3催化分解苯氨基甲酸甲酯的研究[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(下)[C];2007年

10 朱少敏;张万生;李林;刘阔;王晓东;王爱琴;张涛;;氯在Ir/Al_2O_3催化分解N_2O反应中的抑制效应[A];中国化学会第十三届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要集[C];2006年

相关重要报纸文章 前1条

1 张林;N_(2)O催化分解研究获新成果[N];中国化工报;2007年

相关博士学位论文 前3条

1 林祥东;硫碘循环中碘化氢催化分解、膜分离及纯化基础实验研究[D];浙江大学;2014年

2 郭泉辉;分子筛上N_2O催化分解及其一步氧化苯制苯酚的研究[D];北京化工大学;2007年

3 张文刚;TiO_2催化分解汽车尾气沥青路面材料研究[D];长安大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 邓洋洋;可降解汽车尾气的彩色路面表面特性研究[D];新疆大学;2015年

2 张峰峰;Ni基复合氧化物催化分解N_2O的研究[D];大连理工大学;2015年

3 马木提江·吐尔逊;Co基复合氧化物催化剂催化分解N_2O的研究[D];大连理工大学;2015年

4 高杭;Fe-SUZ-4分子筛合成及其催化分解N_2O的研究[D];大连理工大学;2015年

5 石健;N_2O在金属有机框架材料上直接催化分解反应机理的理论研究[D];兰州大学;2015年

6 张淑珍;固相球磨法制备高效钒系催化剂对HCB催化分解研究[D];清华大学;2015年

7 刘媛;负载型TiO_2-SiO_2/ZrO_2的制备及热催化分解医疗有机废物的研究[D];华南理工大学;2010年

8 杨飞飞;改性FeZSM-5在N_2O直接催化分解反应中的应用[D];浙江师范大学;2012年

9 倪平;氨催化分解用铱基催化剂的制备及其性能研究[D];四川大学;2007年

10 付晓红;紫外光催化分解硫化氢制氢的研究[D];黑龙江大学;2009年



本文编号:2412479

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/2412479.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户3fd49***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com