Co-Mn-Ce复合氧化物催化氧化VOCs的试验研究

发布时间：2023-05-10 04:22

　　挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)主要源自工业生产和机动车尾气排放,其在阳光作用下与NO_x反应会引发一系列大气污染问题,严重影响人们的身心健康。目前,催化氧化技术被认为是降解VOCs的可靠方法之一,该技术的关键在于如何提高催化剂的氧化性能。而非贵金属Co-Mn-Ce复合氧化物催化剂具有起燃温度低和成本低等优点。因此,探究和提升其低温氧化VOCs性能具有较好的研究意义和应用价值。本文选取较难氧化的低碳烷烃(丙烷,C₃H₈)和烯烃(丙烯,C₃H₆)作为VOCs的模型反应物,通过共沉淀法制备了一系列不同Mn含量的VOCs催化剂:Co/Mn/Ce摩尔比为3:x:2(x=1,3,5,7)。利用综合表征技术对催化剂的形貌结构及氧化还原能力进行了分析。通过模拟气试验平台,评价了不同Mn含量催化剂的C₃H₈氧化性能。在此基础上,分别探究了反应温度、NO和水热老化等对催化剂氧化VOCs的影响。主要研究内容如下...

【文章页数】：70 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
    1.2 VOCS的来源及其环境危害
        1.2.1 VOCs的定义及分类
        1.2.2 VOCs的来源及危害
        1.2.3 VOCs的治理技术
    1.3 催化氧化技术
        1.3.1 催化氧化
        1.3.2 反应机理
    1.4 VOCS催化剂研究现状
        1.4.1 贵金属催化剂
        1.4.2 单一金属氧化物催化剂
        1.4.3 复合金属氧化物催化剂
    1.5 研究内容
第二章 Co-Mn-Ce催化剂制备及表征
    2.1 试验部分
        2.1.1 试验原料及仪器设备
        2.1.2 催化剂制备
    2.2 催化剂表征方法
        2.2.1 X射线衍射
        2.2.2 X射线光电子能谱
        2.2.3 电子顺磁共振
        2.2.4 氢气程序升温还原
        2.2.5 氧气程序升温脱附
        2.2.6 原位漫反射红外
    2.3 表征结果
        2.3.1 物相结构分析
        2.3.2 表面元素价态分析
        2.3.3 氧空位分析
        2.3.4 氧化还原性分析
        2.3.5 氧物种分析
        2.3.6 反应中间产物分析
    2.4 本章小结
第三章 Co-Mn-Ce催化剂氧化VOCs的影响研究
    3.1 试验设备及方案
        3.1.1 模拟气试验平台
        3.1.2 试验方案
    3.2 Mn含量对Co-Mn-Ce催化剂氧化C₃H₈ 的影响研究
        3.2.1 0 vol%水蒸气氛围
        3.2.2 5 vol%水蒸气氛围
    3.3 反应条件对CMC-1 催化剂氧化C₃H₈ 的影响研究
        3.3.1 反应温度对C₃H₈ 氧化的影响
        3.3.2 浓度对C₃H₈ 氧化的影响
        3.3.3 氧气浓度对C₃H₈ 氧化的影响
        3.3.4 反应路径
    3.4 本章小结
第四章 NO对不同种类VOCs氧化的影响研究
    4.1 试验方案
        4.1.1 NO对 C₃H₈和C₃H₆ 氧化的影响
        4.1.2 水热老化对C₃H₈和C₃H₆ 氧化的影响
    4.2 试验结果分析
        4.2.1 NO对 C₃H₈ 氧化的影响
        4.2.2 NO对 C₃H₆ 氧化的影响
        4.2.3 水热老化对C₃H₈和C₃H₆ 氧化的影响
    4.3 本章小结
第五章 全文总结与工作展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
符号表
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3813022