锰基催化剂的制备及其对含氧挥发性有机物催化性能研究
发布时间：2024-05-19 22:11
含氧挥发性有机物(OVOCs)作为重要的大气污染物之一,参与光化学烟雾、雾霾的形成,破坏大气环境,并对人体有严重的危害。催化氧化法作为一种有效控制OVOCs的方法,具有去除效率高、无二次污染等优点。催化氧化法的核心在于高活性、长寿命、低成本催化材料的设计、开发和应用。本论文针对具有优异氧化还原性,价格低廉的锰基催化剂进行研究,考察了制备方法、晶型结构、元素组成以及负载方式等对锰基催化剂的OVOCs低温催化氧化性能的影响。具体研究如下:(1)以Mn O2为研究对象,首先对比氧化还原法、水热法及热解法制备催化剂的性能,测试发现对丙酮的催化活性最高的是采用氧化还原法制备的催化剂;进一步利用氧化还原法制备了α、β、γ晶型的Mn O2,发现不同晶型Mn O2对丙酮有不同的催化活性,其中α-Mn O2对丙酮的催化活性最高,T90%为189°C;最后对α-Mn O2的制备条件进行优化,发现当硝酸锰作为前驱体、在常温下进行反应、硝酸锰:高锰酸钾=1:2以及反应时长1 h为...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 挥发性有机污染物
1.1.1 挥发性有机污染物定义及分类
1.1.2 挥发性有机污染物来源及危害
1.1.3 我国挥发性有机污染物的控制法规
1.1.4 含氧挥发性有机污染物介绍
1.2 挥发性有机污染物处理方法
1.2.1 回收法
1.2.2 破坏法
1.3 催化氧化法
1.3.1 催化氧化机理
1.3.2 催化剂的种类
1.3.3 催化剂的制备方法
1.4 锰基催化剂研究进展
1.4.1 锰氧化物催化剂
1.4.2 复合锰氧化物催化剂
1.4.3 锰基负载型催化剂
1.5 本文研究思路及主要内容
1.5.1 选题思路
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线
第2章 实验系统与方法
2.1 实验试剂与仪器设备
2.2 催化剂活性评价系统
2.2.1 固定床反应器
2.2.2 尾气检测系统
2.2.3 性能评价方法
2.3 催化剂表征方法
2.3.1 XRD
2.3.2 氮气吸脱附
2.3.3 SEM
2.3.4 ICP
2.3.5 透射红外
2.3.6 XPS
2.3.7 H2-TPR
2.3.8 O2-TPD
第3章 MnO2催化剂的制备及其催化氧化性能研究
3.1 实验部分
3.1.1 不同方法制备β-MnO2
3.1.2 氧化还原法制备不同晶型的MnO2
3.1.3 α-MnO2制备条件优化
3.2 制备方法对β-MnO2性能的影响
3.2.1 催化性能评价
3.2.2 表征结果与讨论
3.3 晶型结构对MnO2性能的影响
3.3.1 催化性能评价
3.3.2 表征结果与讨论
3.4 优化α-MnO2制备条件研究
3.5 本章小结
第4章 锰基双金属催化剂的制备及其催化氧化性能研究
4.1 实验部分
4.1.1 制备掺杂不同元素种类X-Mn催化剂
4.1.2 制备不同掺杂比例FeMn催化剂
4.1.3 制备不同焙烧温度的FeMn催化剂
4.2 掺杂元素种类对催化剂性能的影响
4.2.1 催化性能评价
4.2.2 表征结果与讨论
4.3 掺杂比例对FeMn催化剂性能的影响
4.3.1 催化性能评价
4.3.2 表征结果与讨论
4.4 焙烧温度对FeMn催化剂性能的影响
4.4.1 催化性能评价
4.4.2 表征结果与讨论
4.5 工况条件对催化剂活性的影响
4.5.1 空速对催化剂活性的影响
4.5.2 初始浓度对催化剂活性的影响
4.6 本章小结
第5章 锰基负载型催化剂的制备及其催化氧化性能研究
5.1 实验部分
5.1.1 制备SBA-15
5.1.2 原位负载法制备Mn@SBA-15 催化剂
5.1.3 浸渍法制备Mn@SBA-15 催化剂
5.1.4 氧化还原法制备Mn/SBA-15 催化剂
5.2 负载方式对催化剂性能的影响
5.2.1 催化性能评价
5.2.2 表征结果与讨论
5.3 载体模板剂脱除方式对催化剂性能的影响
5.3.1 催化性能评价
5.3.2 表征结果与讨论
5.3.3 氧化还原法除模板剂的机理分析
5.4 本章小结
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
本文编号：3978527
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 挥发性有机污染物
1.1.1 挥发性有机污染物定义及分类
1.1.2 挥发性有机污染物来源及危害
1.1.3 我国挥发性有机污染物的控制法规
1.1.4 含氧挥发性有机污染物介绍
1.2 挥发性有机污染物处理方法
1.2.1 回收法
1.2.2 破坏法
1.3 催化氧化法
1.3.1 催化氧化机理
1.3.2 催化剂的种类
1.3.3 催化剂的制备方法
1.4 锰基催化剂研究进展
1.4.1 锰氧化物催化剂
1.4.2 复合锰氧化物催化剂
1.4.3 锰基负载型催化剂
1.5 本文研究思路及主要内容
1.5.1 选题思路
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线
第2章 实验系统与方法
2.1 实验试剂与仪器设备
2.2 催化剂活性评价系统
2.2.1 固定床反应器
2.2.2 尾气检测系统
2.2.3 性能评价方法
2.3 催化剂表征方法
2.3.1 XRD
2.3.2 氮气吸脱附
2.3.3 SEM
2.3.4 ICP
2.3.5 透射红外
2.3.6 XPS
2.3.7 H2-TPR
2.3.8 O2-TPD
第3章 MnO2催化剂的制备及其催化氧化性能研究
3.1 实验部分
3.1.1 不同方法制备β-MnO2
3.2 制备方法对β-MnO2性能的影响
3.2.1 催化性能评价
3.2.2 表征结果与讨论
3.3 晶型结构对MnO2性能的影响
3.3.1 催化性能评价
3.3.2 表征结果与讨论
3.4 优化α-MnO2制备条件研究
3.5 本章小结
第4章 锰基双金属催化剂的制备及其催化氧化性能研究
4.1 实验部分
4.1.1 制备掺杂不同元素种类X-Mn催化剂
4.1.2 制备不同掺杂比例FeMn催化剂
4.1.3 制备不同焙烧温度的FeMn催化剂
4.2 掺杂元素种类对催化剂性能的影响
4.2.1 催化性能评价
4.2.2 表征结果与讨论
4.3 掺杂比例对FeMn催化剂性能的影响
4.3.1 催化性能评价
4.3.2 表征结果与讨论
4.4 焙烧温度对FeMn催化剂性能的影响
4.4.1 催化性能评价
4.4.2 表征结果与讨论
4.5 工况条件对催化剂活性的影响
4.5.1 空速对催化剂活性的影响
4.5.2 初始浓度对催化剂活性的影响
4.6 本章小结
第5章 锰基负载型催化剂的制备及其催化氧化性能研究
5.1 实验部分
5.1.1 制备SBA-15
5.1.2 原位负载法制备Mn@SBA-15 催化剂
5.1.3 浸渍法制备Mn@SBA-15 催化剂
5.1.4 氧化还原法制备Mn/SBA-15 催化剂
5.2 负载方式对催化剂性能的影响
5.2.1 催化性能评价
5.2.2 表征结果与讨论
5.3 载体模板剂脱除方式对催化剂性能的影响
5.3.1 催化性能评价
5.3.2 表征结果与讨论
5.3.3 氧化还原法除模板剂的机理分析
5.4 本章小结
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
本文编号：3978527
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