淄博市桓臺縣富中化工有限公司
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含氯揮發性有機化合物(CVOCs)是造成大氣污染的一個重要源頭。在眾多治理技術中,催化燃燒法因其能耗低、去除效率高、適用范圍較大而被廣泛應用。目前,催化劑催化降解CVOCs仍需較高的溫度,且催化劑抗水蒸汽干擾能力較差。為了解決這一問題,本文主要研制能在高濕度工況條件下,具有高活性、高抗濕性能的負載型鉻基催化劑,研究其表面化學性質與其催化氧化二氯乙烷活性之間的關系,并探討水蒸汽影響催化劑活性的機理。本文制備了五種負載型C:基催化劑,考察了分別摻雜Fe,Cu,Mn、和Ce過渡金屬對其催化氧化二氯乙烷活性的影響。結果表明,除摻雜Cu的催化劑外,其余四種Cr基催化劑對二氯乙烷的催化活性較高,對二氯乙烷完全降解所需溫度僅為3150C左右,催化活性可與部分貴金屬催化劑媲美。XRD和XPS分析表明,活性最高的CrOX/A1203和Cr4FeOX/A120:催化劑表面C:主要以Cr3十的價態存在,而活性較低的Cr4CuOX/A1203催化劑表面C:主要以Cr6十的價態存在,這是因為Cr3十在催化劑表面得失電子的效率更高,具有更好的氧化還原特性。本文研究了水蒸汽對負載型Cr基催化劑催化燃燒二氯乙烷活性的影響。結果表明,所研制的Cr4MnOX/A120:和Cr4CeOX/A120:催化劑抗濕性能優良,在相對濕度為90%的工況條件下,其活性下降均小于8%;而CrOX/A120:和Cr4FeOX/A120:的催化活性受水蒸氣的影響較大,活性下降20%左右。DCE-TPD分析表明,在高濕度下預吸附二氯乙烷的CrOX/A120:或Cr4FeOX/A120:催化劑,其二氯乙烷的脫附峰面積大幅下降,這是由于水分子的強競爭吸附作用,導致二氯乙烷分子在這兩種催化劑上的吸附量大幅減少,這兩種催化劑的活性受水蒸氣的負面影響很大。本文用浸漬法制備了系列鉻錳單元式催化劑,研究了Ce的摻雜對Cr4MnCeOX/A1203/Cord(n=0}1)系列單元式催化劑催化氧化二氯乙烷的活性和抗水性能的影響。結果表明,繭青石載體表面增加A120:作為第二涂層后,可有效提高了催化劑載體的表面積,進而增加有效活性位;適量摻雜Ce能提高錳飾催化劑的活性和抗水性能,其中Cr4MnCeo.60X/A1203/Cord催化劑活性最高,其T}。值達340.80C,在90%高濕度工況下,催化劑活性僅下降2.38%,顯示優良的抗濕性,具有良好的工業應用前景。