沸石分子筛材料在消除挥发性有机化合物反应中的吸附与催化性能（英文）

发布时间：2017-07-08 13:27

  本文关键词：沸石分子筛材料在消除挥发性有机化合物反应中的吸附与催化性能（英文）

  更多相关文章： 空气污染 挥发性有机物 沸石分子筛 负载型催化剂 催化燃烧

【摘要】：作为空气污染物的主要成分之一,挥发性有机化合物(VOCs)会极大地破坏生态环境并损害人体健康.在众多消除VOCs的方法中,吸附法由于操作简单、成本低廉的优势而在工业上得以广泛应用.催化燃烧法则因去除效率高,适用范围广且无二次污染等优点被认为是VOCs消除最有效的手段之一.目前,活性炭是最常用的VOCs吸附剂,但存在再生困难、抗湿性差、易燃等诸多问题.与活性炭等常规吸附剂相比,沸石分子筛作为VOCs吸附剂其主要优势在于:(1)沸石分子筛的疏水性可调,通过调控分子筛骨架的硅铝比可以调节分子筛的亲疏水性,高硅铝比的沸石分子筛有着优异的疏水性能,从而可以有效降低在一定湿度条件下水对VOCs分子的竞争吸附;(2)均一的孔径分布可以有效地进行分子识别,从而使吸附剂对VOCs的选择性吸附性大大提高;(3)沸石分子筛一般由硅铝构成,本身不可燃且水热稳定性好,因此能够与微波加热等其他手段相结合以降低吸附剂重生能耗,提高操作安全性;(4)沸石分子筛比表面积大,吸附容量高,是作为蜂窝转轮吸附技术中吸附剂的理想材料,而该技术是目前工业大规模消除VOCs的研究热点.因此,沸石分子筛由于其独特的性质,被视为一种简单高效、选择性好的VOCs吸附剂.现阶段,催化燃烧VOCs所使用的催化剂常用金属氧化物作为载体,但是金属氧化物比表面积相对较小且孔道结构不均一,因此严重影响了催化剂对VOCs的催化燃烧效率,限制了催化燃烧活性的提高.而与金属氧化物载体相比,沸石分子筛材料具有均一的孔道结构以及相对较大的比表面积等优点,而将具有较好吸附选择性和吸附容量的沸石分子筛作为载体,负载活性组分后可以实现催化剂催化燃烧性能的显著提高,从而成为VOCs催化燃烧的理想催化剂.本文综述了目前沸石分子筛材料作为吸附剂和催化剂载体的负载型催化剂消除各类VOCs的研究进展.对于沸石分子筛作为VOCs吸附剂,我们小结了影响其吸附容量和吸附选择性的因素,发现分子筛的孔道大小和阳离子类型与VOCs的吸附情况密切相关.在此基础上,进一步简单介绍了分子筛蜂窝吸附转轮技术的研究现状.对于沸石分子筛作为催化剂载体,我们总结了其用于各类VOCs催化燃烧的研究情况,如烷烃类、芳烃类和醛类等.探究了催化性能的影响因素及相应的催化机理,发现分子筛的孔道结构、阳离子类型、硅铝比等都会显著影响沸石分子筛负载型催化剂的催化活性.最后,探讨了沸石分子筛应用于VOCs消除目前所存在的问题,同时展望了该领域未来的研究和发展方向.
【作者单位】： 浙江大学化学系浙江省应用化学重点实验室;东华理工大学化学生物与材料科学学院;
【关键词】： 空气污染 挥发性有机物 沸石分子筛 负载型催化剂 催化燃烧
【基金】：supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities(2015XZZX004-04) Zhejiang Provincial Natural Science Foundation(LR15B030001)~~
【分类号】：O643.36
【正文快照】： 1.Introductionatement,such as adsorption[6],thermal incineration[7],pho-tocatalytic[8],plasma catalytic oxidation[9],and catalyticVolatile organic compounds(VOCs)usually refer to organiccombustion[10].Among these techniques,VOC abatement bycompounds havi

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 黄海凤;戎文娟;顾勇义;常仁芹;卢晗锋;;ZSM-5沸石分子筛吸附-脱附VOCs的性能研究[J];环境科学学报;2014年12期

2 ;Pd/Hβ-zeolite catalysts for catalytic combustion of toluene:Effect of SiO_2/Al_2O_3 ratio[J];Journal of Natural Gas Chemistry;2010年04期

3 周灵萍,邓量,寇元,李宣文;改性Y分子筛的酸碱性能及吸附性能的研究[J];物理化学学报;2002年02期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 章凌;彭悦欣;张娟;陈龙;孟祥举;肖丰收;;沸石分子筛材料在消除挥发性有机化合物反应中的吸附与催化性能（英文）[J];催化学报;2016年06期

2 刘冬然;张海岗;张彦明;;环己烷氧化尾气的净化及资源化利用探讨[J];广州化工;2015年24期

3 虎雪姣;卜龙利;梁欣欣;孟海龙;;Cu-Mn-Ce/分子筛催化剂吸附甲苯后的微波原位再生及床层温度分布探究[J];环境科学;2015年08期

4 彭功名;易德莲;伍林;曾丹林;颜晓潮;;掺氮Y和HZSM-5分子筛结构与酸碱性能研究[J];无机盐工业;2013年03期

5 张兰;冯朝阳;尉继英;张振中;江锋;梁彤祥;;分子筛对汽车冷启动尾气中芳香烃吸附性能的研究进展[J];材料导报;2012年13期

6 王洪平;张泽凯;陈银飞;;高硅β分子筛的原位合成及其在甲苯催化燃烧中的应用[J];石油化工;2011年11期

7 王洪平;张泽凯;陈银飞;;全硅β分子筛负载Pd整体催化剂的制备及其催化甲苯燃烧性能[J];石油化工;2011年05期

8 单志超;刘思宇;李彩今;朱龙凤;孟祥举;肖丰收;;Y沸石的高温合成[J];物理化学学报;2011年04期

9 唐嘉伟;高翔;卢冠忠;缪长喜;;甲苯和甲醇侧链烷基化反应的研究进展[J];工业催化;2010年11期

10 王晓化,陶国宏,吴晓牧,寇元;离子液体酸性的红外光谱探针法研究[J];物理化学学报;2005年05期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 黄海凤;殷操;褚翔;顾勇义;卢晗锋;;孔径调变对MCM-41分子筛吸附VOCs性能的影响[J];环境科学学报;2012年01期

2 王薇;;可挥发性有机废气治理技术进展[J];炼油与化工;2011年04期

3 黄海凤;褚翔;卢晗锋;张波;陈银飞;;两种介孔分子筛动态吸附VOCs的研究[J];中国环境科学;2010年04期

4 周春何;卢晗锋;曾立;黄海凤;;沸石分子筛和活性炭吸附/脱附甲苯性能对比[J];环境污染与防治;2009年04期

5 王斐;汪文川;黄世萍;滕加伟;谢在库;;正丁烷和丁烯-1在不同Si/Al比ZSM-5分子筛上的吸附和扩散行为[J];过程工程学报;2007年04期

6 曹玉华;探针分子-红外光谱在分子筛碱性表征上的应用[J];石油化工;1999年08期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 冯建立,李书珍,王磊;沸石分子筛膜的应用与研究进展[J];上海化工;2005年05期

2 范景新,苏罡,段林海,张晓彤,宋丽娟,孙兆林;微波在沸石分子筛研究中的应用[J];化工进展;2005年11期

3 王春蓉;;沸石分子筛的性能与应用研究[J];化学与粘合;2010年04期

4 朱伟东;钟依均;张富民;肖强;许春慧;郝仕油;代伟;;沸石分子筛吸附和扩散:研究现状、存在问题和展望[J];浙江师范大学学报(自然科学版);2010年04期

5 须沁华,章蕙珠,董家，

本文编号：534796