复合氧化物催化脱除餐厨油烟等挥发性有机物的研究摘要
挥发性有机化合物(VOCs)不仅对我们赖以生存的环境带来危害,同时对人体有严重危害,是城市空气污染的重要贡献者之一,筛选出能低温度高效率催化挥发性有机物的催化剂是当下的研究热点。复合金属氧化物具有价格低廉,热稳定性较好等优点,多种活性组分协同催化,在有机污染物催化净化领域备受关注。本文以己醛、丙酮和甲苯为油烟模拟物,制备了以分子筛、氧化物为载体的负载型催化剂和钙钛矿结构的复合氧化物催化剂对油烟进行催化净化的研究,对比分析,获得以下结论:1、与贵金属负载的分子筛催化剂相比,LaMnO3钙钛矿具有更良好的己醛催化性能。通过A、B位改性使其己醛催化性能进一步提高。其中La0.8K0.2MnO3改性效果最佳,K的掺杂使其产生更多的Mn4+的同时,产生大量的表面吸附氧,促进己醛的高效催化,T90仅为120℃。2、对于丙酮物系,锰钴系钙钛矿比贵金属(Pt、Pd)负载的γ-Al2O3催化剂表现出更好的催化效果,且LaMnO3的催化活性优于LaCoO3,进一步研究发现Mn以MnO2的形式浸渍在LaCoO3的丙酮催化活性优于LaCo0.6Mn0.4O3(S-G)和 MnO2/LaCoO3(DP),210℃时丙酮转化率达到94.67%。3、基于钙钛矿对己醛和丙酮催化的较好效果,考察了锰钴系钙钛矿,以及Pd离子的存在形态对甲苯催化活性的影响,发现对于挥发性有机物甲苯,LaCoO3的催化活性优于LaMnO3,且Mn离子少量掺杂的LaCo0.8Mn0.2O3的甲苯催化活性最优,T50=230℃,且T90为280℃。Pd的掺杂和负载促进甲苯的催化,但相较于LaCo0.8Mn0.2O3改性效果较差,T90=290℃,未能体现贵金属在有机物催化方面的优越性。总之,钙钛矿表现出了较好的油烟催化性能,而贵金属未能发挥其在有机催化方面的良好性能。
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