MnO 2 催化剂催化氧化废气中甲苯的实验研究

发布时间：2023-03-10 20:54

　　挥发性有机化合物(VOCs)是一类主要的大气污染物,是雾霾和臭氧形成的重要前体物,会导致接触者身体不适,部分具有“三致”作用,其治理受到了广泛关注。催化氧化是目前比较有前景的处理技术,能在较低的温度下氧化VOCs为H₂O和CO₂。但高效经济的催化剂的缺乏限制了催化氧化法的实际应用。因此,本研究选择甲苯为目标污染物,制备四种MnO₂样品开展了以下的实验研究。本研究首先通过高锰酸钾与乙酸锰、硝酸锰、氯化锰、硫酸锰的氧化还原反应,制备了MnO₂-Ac、MnO₂-N、MnO₂-Cl和MnO₂-S四种样品,比较了它们氧化甲苯活性的大小,并采用XRD、TEM、吸附脱附等温线、H₂-TPR、XPS等手段对制备的样品的理化性质进行了表征。结果表明,MnO₂-Ac催化剂的甲苯氧化活性最佳,T₉₀为200°C。四种样品的催化活性由高到低为:MnO₂-Ac>MnO...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 VOCs的种类、来源及危害
    1.2 VOCs污染控制技术
        1.2.1 回收技术
        1.2.2 销毁技术
    1.3 催化氧化处理VOCs污染概述
    1.4 Mn基催化剂催化氧化VOCs的研究进展
        1.4.1 单一锰氧化物催化剂(MnO_x)
        1.4.2 Mn基复合催化剂(X-MnO_x)
        1.4.3 Mn基负载型催化剂
        1.4.4 Mn基钙钛矿型催化剂
        1.4.5 Mn基整体式催化剂
        1.4.6 Mn基催化剂协同氧化多VOCs
    1.5 本论文选题意义和研究内容
        1.5.1 选题意义
        1.5.2 研究内容
第2章 MnO₂ 的合成及表征方法
    2.1 前言
    2.2 MnO₂ 的合成
        2.2.1 实验材料和仪器设备
        2.2.2 制备过程
    2.3 样品的表征技术
        2.3.1 X射线衍射(XRD)
        2.3.2 N₂ 吸附-脱附等温线
        2.3.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.4 氢气程序升温还原(H₂-TPR)
        2.3.5 X射线光电子能谱(XPS)
        2.3.6 原位红外光谱(In situ FTIR)
    2.4 本章小结
第3章 实验的设计、步骤及数据处理
    3.1 前言
    3.2 实验试剂及仪器
    3.3 实验方案
        3.3.1 实验内容
        3.3.2 甲苯氧化评价系统
    3.4 实验步骤
    3.5 实验数据
        3.5.1 实验数据的可靠性分析
        3.5.2 数据处理
    3.6 本章小结
第4章 实验结果与讨论
    4.1 前言
    4.2 Mn(Ⅱ)前驱体对甲苯氧化性能的影响
        4.2.1 性能评价
        4.2.2 XRD分析
        4.2.3 TEM分析
        4.2.4 N₂ 吸附-脱附等温线分析
        4.2.5 H₂-TPR分析
        4.2.6 XPS分析
    4.3 空速对甲苯氧化性能的影响
    4.4 甲苯初始浓度对甲苯氧化性能的影响
    4.5 H₂O 含量对甲苯氧化性能的影响
    4.6 O₂含量对甲苯氧化性能的影响
    4.7 催化氧化甲苯的机理研究
    4.8 本章小结
结论与建议
    主要结论
    研究创新点
    展望与建议
参考文献
附录 A 攻读硕士学位期间发表的学术论文
附录 B 攻读硕士学位期间参与的科研项目
致谢



本文编号：3758550