整体式锰基复合氧化物的制备及其催化氧化甲苯的研究
发布时间：2022-02-25 06:19
目前我国工业源挥发性有机物（VOCs）排放量虽出现下降趋势,但仍处于高位排放阶段。当前VOCs的主流治理技术中,催化燃烧凭借其独特的优势而备受关注,其中作为该技术核心的催化材料更是受到瞩目。目前工业催化剂在250℃～350℃下已能完全氧化VOCs,初步应用效果良好,但实际工况下的复杂性使得其稳定运行面临诸多挑战,如催化剂寿命普遍不足两年,催化过程中稳定性差。因此研制性能优异的工业剂催化剂具有重要的实践意义和良好的应用前景。研究表明,与单一金属氧化物相比,复合金属氧化物因金属离子间形成固溶体,这种特殊的结构组成赋予了催化剂更加优异的活性,实现了包括活性在内的综合性能的提升。本文选用锰铈（Mn Ce Ox）固溶体为主要成分,通过改变制备条件,优化得到最佳制备参数,获得兼具低温活性(T99≤290℃)与热稳定性（最高使用温度800℃）的不含贵金属的催化材料。通过TPR、XPS、SEM等表征手段研究其结构与性能的关系,并重点考察催化剂的热稳定性。结果表明,溶胶凝胶法制得的催化剂具有最优的催化性能,适量的La对于热稳定性有明显帮助,老化处理前后催化剂的...
【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】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 挥发性有机物的来源及污染现状
1.1.2 VOCs治理技术
1.2 催化燃烧催化剂研究进展
1.2.1 贵金属催化剂
1.2.2 过渡金属氧化物
1.2.3 整体式催化剂研究进展
1.3 整体式催化剂的应用及存在问题
1.4 课题研究内容及意义
1.4.1 课题研究内容
1.4.2 课题研究意义及创新点
第二章 实验部分
2.1 引言
2.2 实验设备与原料
2.2.1 主要实验试剂
2.2.2 主要实验仪器
2.3 材料制备
2.4 催化剂表征
2.5 催化剂活性评价
第三章 粉体催化剂的制备及其甲苯催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂与仪器
3.2.2 材料制备
3.3 结果及讨论
3.3.1 不同La添加量对催化剂结构与性能的影响
3.3.2 不同pH值对催化剂结构与性能的影响
3.3.3 前驱物阴离子对催化剂结构与性能的影响
3.3.4 热处理对催化剂结构和性质的影响
本章小结
第四章 整体式催化剂的制备及其甲苯催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料与仪器设备
4.2.2 材料制备
4.3 结果讨论
4.3.1 负载策略对负载量的影响
4.3.2 整体式催化剂的表征结果分析
4.3.3 浸渍液浓度对负载量的影响
4.3.4 浸渍时间对负载量的影响
4.4 不同操作条件对催化剂性能的影响
4.4.1 空速对催化剂甲苯催化性能的影响
4.4.2 热场环境对催化剂甲苯催化性能的影响
4.4.3 甲苯浓度对催化剂甲苯催化性能的影响
4.4.4 催化剂稳定性测试
4.4.5 自制催化剂与商业催化剂性能比较
本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土材料在挥发性有机废气降解中的应用及发展趋势[J]. 许子飏,莫胜鹏,付名利,任泉明,张明远,樊洁,熊菊霞,叶代启. 环境工程. 2020(01)
[2]焦化行业VOCs排放特征与控制技术研究进展[J]. 胡江亮,赵永,王建成,苗茂谦. 洁净煤技术. 2019(06)
[3]领结分析在收球系统安全管理中的应用[J]. 郭振东,李金林,王克巍,李博颖,马驰骅. 化工进展. 2019(11)
[4]探究柠檬酸在不同pH值下对合成LiMn2O4的影响[J]. 简廷芳,谢红艳,金会心,李叶珠,伍光坤,周豪,邢孝娟,谭彩. 广东化工. 2019(12)
[5]Lanthanum-doped Cu-Mn composite oxide catalysts for catalytic oxidation of toluene[J]. Jing Pan,Wentao Du,Yongjun Liu,Yan Cheng,Shandong Yuan. Journal of Rare Earths. 2019(06)
[6]Catalytic combustion of VOCs on Pt/CuMnCe and Pt/CeY honeycomb monolithic catalysts[J]. Anming Zhu,Ying Zhou,Yue Wang,Qiulian Zhu,Huayan Liu,Zekai Zhang,Hanfeng Lu. Journal of Rare Earths. 2018(12)
[7]挥发性有机物（VOCs）的防控[J]. 石晓薇,王帆,刘哲. 世界环境. 2018(01)
[8]涂覆在堇青石上的负载贵金属催化剂催化氧化甲醛的性能研究[J]. 陈莹,贺军辉,田华,王东辉,杨巧文. 化学通报. 2015(03)
[9]Ce-Ni-Mn-O复合氧化物催化剂催化燃烧苯的性能研究[J]. 李兵,王志良,吴海锁,黄琼,严小康,陈英文,沈树宝. 功能材料. 2013(10)
[10]我国工业源VOCs排放的源头追踪和行业特征研究[J]. 陈颖,叶代启,刘秀珍,吴军良,黄碧纯,郑雅楠. 中国环境科学. 2012(01)
博士论文
[1]铈钛基复合金属氧化物催化氧化二氯甲烷的研究[D]. 曹爽.浙江大学 2016
硕士论文
[1]钇掺杂对铈锆复合氧化物储氧性能的影响[D]. 贺娟.清华大学 2011
本文编号：3643861
【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】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 挥发性有机物的来源及污染现状
1.1.2 VOCs治理技术
1.2 催化燃烧催化剂研究进展
1.2.1 贵金属催化剂
1.2.2 过渡金属氧化物
1.2.3 整体式催化剂研究进展
1.3 整体式催化剂的应用及存在问题
1.4 课题研究内容及意义
1.4.1 课题研究内容
1.4.2 课题研究意义及创新点
第二章 实验部分
2.1 引言
2.2 实验设备与原料
2.2.1 主要实验试剂
2.2.2 主要实验仪器
2.3 材料制备
2.4 催化剂表征
2.5 催化剂活性评价
第三章 粉体催化剂的制备及其甲苯催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂与仪器
3.2.2 材料制备
3.3 结果及讨论
3.3.1 不同La添加量对催化剂结构与性能的影响
3.3.2 不同pH值对催化剂结构与性能的影响
3.3.3 前驱物阴离子对催化剂结构与性能的影响
3.3.4 热处理对催化剂结构和性质的影响
本章小结
第四章 整体式催化剂的制备及其甲苯催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料与仪器设备
4.2.2 材料制备
4.3 结果讨论
4.3.1 负载策略对负载量的影响
4.3.2 整体式催化剂的表征结果分析
4.3.3 浸渍液浓度对负载量的影响
4.3.4 浸渍时间对负载量的影响
4.4 不同操作条件对催化剂性能的影响
4.4.1 空速对催化剂甲苯催化性能的影响
4.4.2 热场环境对催化剂甲苯催化性能的影响
4.4.3 甲苯浓度对催化剂甲苯催化性能的影响
4.4.4 催化剂稳定性测试
4.4.5 自制催化剂与商业催化剂性能比较
本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土材料在挥发性有机废气降解中的应用及发展趋势[J]. 许子飏,莫胜鹏,付名利,任泉明,张明远,樊洁,熊菊霞,叶代启. 环境工程. 2020(01)
[2]焦化行业VOCs排放特征与控制技术研究进展[J]. 胡江亮,赵永,王建成,苗茂谦. 洁净煤技术. 2019(06)
[3]领结分析在收球系统安全管理中的应用[J]. 郭振东,李金林,王克巍,李博颖,马驰骅. 化工进展. 2019(11)
[4]探究柠檬酸在不同pH值下对合成LiMn2O4的影响[J]. 简廷芳,谢红艳,金会心,李叶珠,伍光坤,周豪,邢孝娟,谭彩. 广东化工. 2019(12)
[5]Lanthanum-doped Cu-Mn composite oxide catalysts for catalytic oxidation of toluene[J]. Jing Pan,Wentao Du,Yongjun Liu,Yan Cheng,Shandong Yuan. Journal of Rare Earths. 2019(06)
[6]Catalytic combustion of VOCs on Pt/CuMnCe and Pt/CeY honeycomb monolithic catalysts[J]. Anming Zhu,Ying Zhou,Yue Wang,Qiulian Zhu,Huayan Liu,Zekai Zhang,Hanfeng Lu. Journal of Rare Earths. 2018(12)
[7]挥发性有机物（VOCs）的防控[J]. 石晓薇,王帆,刘哲. 世界环境. 2018(01)
[8]涂覆在堇青石上的负载贵金属催化剂催化氧化甲醛的性能研究[J]. 陈莹,贺军辉,田华,王东辉,杨巧文. 化学通报. 2015(03)
[9]Ce-Ni-Mn-O复合氧化物催化剂催化燃烧苯的性能研究[J]. 李兵,王志良,吴海锁,黄琼,严小康,陈英文,沈树宝. 功能材料. 2013(10)
[10]我国工业源VOCs排放的源头追踪和行业特征研究[J]. 陈颖,叶代启,刘秀珍,吴军良,黄碧纯,郑雅楠. 中国环境科学. 2012(01)
博士论文
[1]铈钛基复合金属氧化物催化氧化二氯甲烷的研究[D]. 曹爽.浙江大学 2016
硕士论文
[1]钇掺杂对铈锆复合氧化物储氧性能的影响[D]. 贺娟.清华大学 2011
本文编号：3643861
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3643861.html
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