Mn基催化剂的制备及其催化燃烧甲苯尾气性能研究
发布时间：2023-04-09 20:43
挥发性有机物(VOCs)来源广泛,种类复杂,是大气污染的主要来源,可引发光化学烟雾、破坏臭氧层等严重的大气污染,对人类健康产生极大影响。催化燃烧法由于其能耗低、效率高、无二次污染等优点,成为治理VOCs最常用的方法之一。催化燃烧法的核心是催化剂,催化剂根据活性组分不同分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂,虽然贵金属催化剂具有起燃温度低、催化活性好等优点,但高昂的价格限制其工业应用。因此,开发价格低廉、催化活性好、稳定性好的催化剂成为目前治理VOCs领域的研究热点。本论文分别采用浸渍法和水热法制备了不同铜锰配比(1:1、1:2、1:4)的铜锰复合氧化物催化剂,并考察这两种催化剂对甲苯氧化的催化性能,并利用X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H2-TPR)表征手段分析催化剂的结构性能。实验结果表明:(1)采用浸渍法制备的催化剂中铜锰配比为1:2时催化性能最佳,在甲苯进口浓度为1000 ppm、空速为10000 h-1、反应温度为282℃下就可以将甲苯完全转换,活性顺序依次为Cu1Mn2>Cu1Mn1>Cu1Mn4。XRD表明,随着铜锰配比的提高,出现Mn3O4的衍射峰,H2-T...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及选题意义
1.2 挥发性有机物(VOCs)概述
1.2.1 VOCs的定义
1.2.2 VOCs的来源
1.2.3 VOCs的危害
1.3 VOCs的治理技术
1.3.1 吸附法
1.3.2 吸收法
1.3.3 冷凝法
1.3.4 膜分离法
1.3.5 燃烧法
1.3.6 生物降解法
1.3.7 光催化法
1.3.8 等离子体技术
1.4 催化燃烧催化剂
1.4.1 贵金属催化剂
1.4.2 非贵金属催化剂
1.4.3 催化剂载体
1.5 锰基催化剂
1.6 课题的研究意义与研究内容
2 实验条件及表征方法
2.1 实验试剂与仪器设备
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验设备
2.2 催化剂活性评价
2.2.1 催化剂活性评价装置
2.2.2 催化剂活性评价方法
2.3 催化剂表征
2.3.1 X-射线衍射分析(XRD)
2.3.2 氢气程序升温还原(H2-TPR)
2.3.3 动力学实验
3 浸渍法制备铜锰催化剂及催化燃烧甲苯尾气研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 实验仪器
3.2.3 催化剂的制备
3.2.4 催化剂表征
3.2.5 催化剂活性评价
3.2.6 稳定性测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 XRD表征
3.3.2 H2-TPR表征
3.3.3 不同铜锰配比的催化剂对催化燃烧甲苯的影响
3.3.4 不同铜锰配比的催化剂的稳定性测试及其表征
3.4 本章小结
4 水热法制备铜锰催化剂及催化燃烧甲苯尾气研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 实验仪器
4.2.3 催化剂的制备
4.2.4 催化剂表征
4.2.5 催化剂活性评价
4.2.6 稳定性测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 XRD表征
4.3.2 H2-TPR表征
4.3.3 不同铜锰配比的催化剂对催化燃烧甲苯的影响
4.3.4 不同铜锰配比的催化剂的稳定性测试及其表征
4.4 本章小结
5 两种催化剂催化燃烧甲苯尾气的动力学研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料
5.2.2 实验仪器
5.2.3 催化剂的制备
5.2.4 催化剂表征
5.2.5 催化剂活性评价
5.2.6 催化剂动力学实验
5.3 制备条件
5.3.1 制备方法对催化剂催化活性的影响
5.3.2 两种制备方法制备催化剂的H2-TPR表征
5.4 动力学研究
5.4.1 动力学模型
5.4.2 浸渍法制备的Cu1Mn1催化剂动力学实验
5.4.3 浸渍法制备的Cu1Mn2催化剂动力学实验
5.4.4 浸渍法制备的Cu1Mn4催化剂动力学实验
5.4.5 水热法制备的Cu1Mn1催化剂动力学实验
5.4.6 水热法制备的Cu1Mn2催化剂动力学实验
5.4.7 水热法制备的Cu1Mn4催化剂动力学实验
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
本文编号：3787704
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及选题意义
1.2 挥发性有机物(VOCs)概述
1.2.1 VOCs的定义
1.2.2 VOCs的来源
1.2.3 VOCs的危害
1.3 VOCs的治理技术
1.3.1 吸附法
1.3.2 吸收法
1.3.3 冷凝法
1.3.4 膜分离法
1.3.5 燃烧法
1.3.6 生物降解法
1.3.7 光催化法
1.3.8 等离子体技术
1.4 催化燃烧催化剂
1.4.1 贵金属催化剂
1.4.2 非贵金属催化剂
1.4.3 催化剂载体
1.5 锰基催化剂
1.6 课题的研究意义与研究内容
2 实验条件及表征方法
2.1 实验试剂与仪器设备
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验设备
2.2 催化剂活性评价
2.2.1 催化剂活性评价装置
2.2.2 催化剂活性评价方法
2.3 催化剂表征
2.3.1 X-射线衍射分析(XRD)
2.3.2 氢气程序升温还原(H2-TPR)
2.3.3 动力学实验
3 浸渍法制备铜锰催化剂及催化燃烧甲苯尾气研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 实验仪器
3.2.3 催化剂的制备
3.2.4 催化剂表征
3.2.5 催化剂活性评价
3.2.6 稳定性测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 XRD表征
3.3.2 H2-TPR表征
3.3.3 不同铜锰配比的催化剂对催化燃烧甲苯的影响
3.3.4 不同铜锰配比的催化剂的稳定性测试及其表征
3.4 本章小结
4 水热法制备铜锰催化剂及催化燃烧甲苯尾气研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 实验仪器
4.2.3 催化剂的制备
4.2.4 催化剂表征
4.2.5 催化剂活性评价
4.2.6 稳定性测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 XRD表征
4.3.2 H2-TPR表征
4.3.3 不同铜锰配比的催化剂对催化燃烧甲苯的影响
4.3.4 不同铜锰配比的催化剂的稳定性测试及其表征
4.4 本章小结
5 两种催化剂催化燃烧甲苯尾气的动力学研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料
5.2.2 实验仪器
5.2.3 催化剂的制备
5.2.4 催化剂表征
5.2.5 催化剂活性评价
5.2.6 催化剂动力学实验
5.3 制备条件
5.3.1 制备方法对催化剂催化活性的影响
5.3.2 两种制备方法制备催化剂的H2-TPR表征
5.4 动力学研究
5.4.1 动力学模型
5.4.2 浸渍法制备的Cu1Mn1催化剂动力学实验
5.4.3 浸渍法制备的Cu1Mn2催化剂动力学实验
5.4.4 浸渍法制备的Cu1Mn4催化剂动力学实验
5.4.5 水热法制备的Cu1Mn1催化剂动力学实验
5.4.6 水热法制备的Cu1Mn2催化剂动力学实验
5.4.7 水热法制备的Cu1Mn4催化剂动力学实验
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
本文编号：3787704
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