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摘 要

文章选择堇青石蜂窝陶瓷为载体，以硝酸钴_、硝酸铈、乙酸铈、50% 硝酸锰、乙酸锰为原料，通过柠檬酸浸渍法合成CoMnCeO_δ/堇青石催化剂，考察不同前驱体原料对CoMnCeO_δ/堇青石催化剂性能的影响以及进行了催化剂的稳定考察，并探讨了不同焙烧温度对催化剂性能的影响。实验结果表明：前驱体原料的改变会影响CoMnCeO_δ/堇青石催化剂的催化性能，前驱体原料为硝酸锰、硝酸铈、硝酸钴时，CoMnCeO_δ/堇青石催化剂对甲苯转化率最高，275℃对甲苯的转化效率高达95%，并且所制得的催化剂有较好的稳定性。

关键词：催化燃烧 甲苯 CoMnCeO_δ 催化剂

Preparation of MnCoCe Ternary Solid Solution by Precursor Raw Materials and Catalytic Oxidation of VOCS

Abstract

This article selects cordierite honeycomb ceramics as carrier, uses cobalt nitrate, cerium nitrate, lanthanum acetate, 50% manganese nitrate, and manganese acetate as raw materials to synthesize CoMnCeO_δ/cord catalyst through citric acid impregnation method, and investigates different precursor raw materials for CoMnCeO_δ/crod. The influence of the performance of the bluestone catalyst and the stability of the catalyst were investigated, and the influence of different calcination temperatures on the performance of the catalyst was discussed. The experimental results show that the change of precursor materials will affect the catalytic performance of CoMnCeO_δ/cordierite catalysts. When the precursor materials are manganese nitrate, barium nitrate, cobalt nitrate, the CoMnCeOδ/cordierite catalyst has the highest toluene conversion rate, and the toluene at 275 °C is the highest. The conversion efficiency is as high as 95%, and the prepared catalyst has better stability.

Keywords: catalytic combustion toluene CoMnCeOδ catalyst

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 概述 1

1.1前言 1

1.2 VOCs简介 1

1.2.1 VOCs定义 1

1.2.2 VOCs来源及种类 1

1.2.3 VOCs的危害 2

1.3 VOCs的控制技术 3

1.3.1 吸附法^[7] 3

1.3.2 吸收法^[8] 3

1.3.3 冷凝法^[9] 4

1.3.4 膜技术 4

1.3.5 光催化 4

1.3.6 燃烧技术 5

1.3.7 生物技术 5

1.4 催化燃烧技术 6

1.4.1催化燃烧的基本原理 6

1.4.2 催化燃烧的特点 6

1.4.3 催化燃烧工艺流程图 7

1.5现阶段催化剂的研究进展 7

1.5.1催化剂的介绍 7

1.5.2催化剂载体 9

1.5.3 催化燃烧所用催化剂的常用制备方法简述 10

1.6 本文研究的主要内容 11

第二章 实验部分 12

2.1 本次试验需要的实验仪器与试剂 12

2.1.1 实验所用的仪器设备 12

2.1.2 实验所需化学试剂 12

第三章 结果与讨论 15

3.1 不同前驱体原料对CoMnCeOδ/堇青石催化剂催化燃烧甲苯实验性能评价 15

3.2 不同前驱体原料制备的CoMnCeOδ/堇青石催化剂稳定性测试 16

3.3 不同焙烧温度对CoMnCeOδ/堇青石催化剂催化燃烧甲苯实验性能影响 17

第四章 结论与展望 19

参考文献 20

致谢 23

第一章 概述

1.1前言

当我们所生活的大气中的挥发性有机化合物(VOCs)的浓度高达一定值时就会对生物体造成非常严重的不可估计的危害。现如今的各种工业以及各个行业的迅猛发展以及各种交通工具的排放与消耗等都会释放出各种挥发性有机化合物如苯系物、各种醇类、各种醛等。这些挥发性有机化合物被排放到空气中将会引起各种环境问题例如温室效应_丶雾霾_丶PM2.5等，将会威胁到各种生物体的生命安全以及我们赖以生存的地球健康。并且，我们已知的挥发性有机化合物通常都易燃易爆^[1]，且会有令人不适的异味以及恶臭伴随，对人类的生命健康具有极其严重的威胁。

随着人们对于自身健康的自我保护意识的加强以及对于VOCs危害认识的加深，人们对于挥发性有机化合物的控制也愈加重视。近年来我国对于环境监管与治理力度的不断加大，不过不光国家要做出适当的国策，各个企业家也应做到与时俱进，引进先进技术，淘汰工厂中落后的工业生产设备，从源头进行治理。

催化燃烧是目前世界各国用来处理挥发性有机化合物最常用的方法之一。这种技术相当的绿色，而且符合当今世界所倡导的绿色生产准则，因此它将会有非常美好的未来，对于环境的保护也起着非常重要的作用。

1.2 挥发性有机化合物VOCs

1.2.1 VOCs的常用定义

挥发性有机化合物^[2]VOCs作为有机化合物的主要分支，是指对于人体以及各种生命体有着一定危害的挥发性的碳氢化合物。

1.2.2 生产生活中VOCs的一般来源

生产生活中VOCs的各项来源^[3]：随着对于废弃有机物的认识的加深以及我国国家综合国力的增强，中国各行各业也发生迅猛发展，工业生产以及各种交通工具的使用都会导致挥发性有机化合物的排放，包括有工业燃料的燃烧以及汽车尾气的排放，以及各种反光器材所导致的光化学污染等^[4]，而在室内则来自于各种常用家用燃料的燃烧如木柴，煤所产生的烟雾，同时还有各种家庭活动与个人活动所产生的废气^[5]。一般家用涂料中挥发性有机化合物的含量为0.4 - 1.0毫克/立方米。由于VOCs容易挥发，所以，在涂料施工后的10小时内，可挥发性溶剂的挥发性有机化合物的挥发量达到90%^[6]。

图1-1-工业生产排放VOCs种类

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