分子筛负载Mn基金属氧化物催化剂催化氧化苯的性能研究开题报告
2021-12-23 21:37:25
全文总字数:7683字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
本研究以la/co/cu-mn-ce-o2为活性组分,分子筛作为载体,采用柠檬酸法、浸渍等方法制备复合催化剂,分别考察各元素掺杂量、负载量、焙烧温度对苯催化燃烧的影响。并对催化剂进行表征,分析不同类型分子筛作为载体其结构机理对催化剂催化性能的影响,以挑选最佳的分子筛载体。不仅能为今后研究整体催化剂时如何挑选最优分子筛载体提供依据,而且为后续研制开发具有较高活性和高稳定性的以分子筛为载体的mn基金属氧化物催化剂提供了理论依据和技术保障。因此,本研究具有深远的理论及应用价值。
国内外研究现状
挥发性有机物(vocs)主要来源于是煤、石油、天然气为燃料或原料的工业,或者与其有关的化学工业,以及以石油产品为燃料的汽车、轮船和飞机等交通工具排放的尾气。空气环境质量的下降,雾霾天气的频发均与vocs的过渡排放有直接关系。常用的处理方法有吸收法,冷凝法,生物法、热氧化法,等离子法等。
新兴的催化燃烧以具有利用率高、起燃温度低和环境友好等显著优点,使其已由实验阶段走向公工程实践。催化燃烧的核心是选择合适的催化剂。催化剂主要是活性组分和载体组成。目前对于vocs燃烧催化剂主要活性组分是贵金属、过渡金属氧化物和复合金属氧化物三种类型。贵金属虽然对芳香烃类有机废气有杰出的低温催化氧化性能,但存在价格高、热稳定性差和抗毒性差等缺点,已不能完全满足当前日益严格的有机废气治理技术要求。具有钙钛矿结构的镧锰复合氧化物在催化燃烧领域表现出一定的优势,但由于钙钛矿型结构的复合氧化物比表面积小,不利于工业化应用。通过浸渍法制备负载型催化剂可提高钙钛矿催化剂的比表面积。。而介孔分子筛 sba-15等具有大孔径、规则孔道排列、大比表面积、较高热稳定性等优点,在近年来引起了广泛关注。其中,具代表性的有 han 等利用浸渍法在 sba-15 上负载mn2o3 和 mn3o4 颗粒; deng 等用原位水热合成法制备 lacoo3 /sba-15,实现了钙钛矿型氧化物的高度分散; yi 等采用微波辅助法将 la-co 硝酸盐前驱 体 浸 渍 到 sba-15 的 主 体 孔 道 中,制 备 了lacoo3 /sba-15 催化剂; 孙燕华等用浸渍法制备负载型 la0. 8 sr0. 2mno3 燃烧催化剂,在载体表面形成 钙 钛 矿 型 晶 相,对二甲苯完全 氧化有较好催化活性。
2. 研究的基本内容
本方法选择mn基金属氧化物催化剂为活性组分,分子筛类多孔材料为载体,采用浸渍法制备负载型催化剂,研究分子筛负载mn基金属氧化物催化剂对苯的催化燃烧性能的影响,并采用xrd、sem、h2-tpr、bet等微观分析手段对催化剂进行表征分析,研究分子筛类载体在催化燃烧过程中的载体效应。
主要内容包括:
一.课题背景
3. 实施方案、进度安排及预期效果
3月1日- 3月 15 日查阅文献,完善课题研究方案
3月15日-5月10日以La/Co/Cu-Mn-Ce-O2为活性组分,分子筛作为载体,采用柠檬酸法、浸渍等方法制备复合催化剂,分别考察各元素掺杂量、负载量、焙烧温度对苯催化燃烧的影响。并对催化剂进行表征,分析不同类型分子筛作为载体其结构机理对催化剂催化性能的影响,以挑选最佳的分子筛载体。
5月11日~5月25日撰写毕业论文及答辩PPT.4. 参考文献
[1] h. sun, s. chen, p. wang, x. quan, catalytic oxidation of toluene over manganese oxide octahedral molecular sieves (oms-2) synthesized by different methods, chem. eng. j. 178 (2011) 191–196.
[2] x. hao, j. zhao, y. zhao, d. ma, y. lu, j. guo, q. zeng, mild aqueous synthesis of urchin-like mnox hollow nanostructures and their properties for rhbdegradation, chem. eng. j. 229 (2013) 134–143.
[3] g. qiu, h. huang, s. dharmarathna, e. benbow, l. stafford, s.l. suib, hydrothermal synthesis of manganese oxide nanomaterials and their catalytic and electrochemical properties, chem. mater. 23 (2011) 3892–3901.