铜、铈复合氧化物的火焰喷雾热解合成及催化燃烧丙烯研究

发布时间：2023-04-03 23:56

　　挥发性有机化合物(VOCs)作为主要大气污染物之一,对环境具有极为严重的危害。因此,高效实用的VOCs治理技术一直广受研究者关注。催化燃烧技术是一种兼顾高效率,低能耗,并且处理范围极广的VOCs末端减排技术。开发高性能、低成本、持续稳定的催化剂是催化燃烧领域的核心研究热点,过渡金属氧化物由于其优异的性能以及成本上的优势而成为比贵金属催化剂更具竞争力的选择。本文选择过渡金属铜与稀土元素铈来合成铜、铈复合金属氧化物作为催化剂,并通过C₃H₆催化燃烧的实验来评价其催化活性。全文基于火焰喷雾热解法,通过改良制备方法,改变制备参数,以提升铜、铈复合金属氧化物的催化活性。结合丰富的表征技术,建立材料的制备参数,微观结构以及催化活性三者之间的联系。基于火焰喷雾热解法,改变金属前驱体铜、铈的摩尔比例,制备多种铜、铈复合氧化物催化剂。系统研究了铜、铈摩尔比对催化剂的微观物理结构,表面化学状态,还原性质以及C₃H₆催化燃烧活性的影响。结果表明:火焰喷雾热解法可以制备得到纳米级别且具有高比表面积,纳米级晶粒尺寸的铜-铈固...

【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 课题背景及研究意义
        1.1.1 VOCs的概述
        1.1.2 VOCs的治理措施
    1.2 催化燃烧技术的研究现状
        1.2.1 催化燃烧技术
        1.2.2 催化剂的分类和应用
        1.2.3 催化剂的制备方法
        1.2.4 研究现状总结
    1.3 本文研究内容及研究目标
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究目标及技术路线
    1.4 本章小结
第二章 实验系统和测试方法
    2.1 实验材料
    2.2 火焰喷雾热解颗粒制备系统
    2.3 催化剂表征
        2.3.1 N₂吸脱附表征
    2.4 催化剂催化性能评价实验系统
        2.4.1 催化性能评价试验装置
        2.4.2 催化剂性能评价试验测试方法
第三章 不同铜、铈比例的催化剂制备及其理化特性的研究
    3.1 引言
    3.2 不同铜、铈比例的催化剂的制备
        3.2.1 催化剂制备条件
        3.2.2 材料合成过程中的火焰温度
    3.3 不同铜、铈比例的催化剂的表征
        3.3.1 催化剂的微观结构
        3.3.2 催化剂的化学组分
        3.3.3 催化剂的氧化还原性能
    3.4 不同铜、铈比例的催化剂催化C₃H₆的性能
    3.5 本章小结
第四章 不同前驱体浓度的催化剂制备及其理化特性的研究
    4.1 引言
    4.2 不同铜、铈浓度的催化剂的制备
        4.2.1 催化剂制备条件
        4.2.2 材料合成过程中的火焰温度
    4.3 不同铜、铈浓度的催化剂的表征
        4.3.1 催化剂的微观结构
        4.3.2 催化剂的化学组分
        4.3.3 催化剂的氧化还原性能
    4.4 不同铜、铈浓度的催化剂催化C₃H₆的性能
    4.5 本章小结
第五章 反应条件对C₃H₆催化实验的影响以及催化剂的回收再生研究
    5.1 引言
    5.2 不同反应条件对铜、铈复合氧化物催化剂催化性能的影响
        5.2.1 反应空速对催化反应的影响
        5.2.2 氧气浓度对催化反应的影响
        5.2.3 C₃H₆浓度对催化反应的影响
    5.3 600 min催化反应中催化剂理化特性及催化性能的变化
        5.3.1 600 min催化反应中催化剂的催化性能变化
        5.3.2 600 min催化反应后催化剂的理化特性变化
    5.4 基于火焰喷雾热解法回收再生铜、铈复合氧化物催化剂
        5.4.1 再生催化剂的制备过程
        5.4.2 再生催化剂的理化特性
        5.4.3 再生催化剂的催化性能
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介、攻读硕士期间参加的学术活动与学术成果



本文编号：3781392