本文關(guān)鍵詞：納米金催化劑催化氧化甲醛的研究

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【摘要】：隨著建筑材料、墻壁膠水、板材和家具的大量使用,以及室內(nèi)吸煙導(dǎo)致甲醛成為室內(nèi)氣體主要污染物,已經(jīng)嚴重威脅到人們的身體健康。催化氧化法被認為是最為理想的甲醛去除方法。此方法沒有二次污染、效率高、處理完全,且對低濃度的甲醛氣體處理極為有效。因此,本論文研究工作分別以Ti O_2、CeO_2、FeO_x為助劑,Al_2O_3為載體,采用等體積浸漬法制備了各種負載型Au催化劑,考察了各助劑對Au的顆粒大小、分布及催化劑催化氧化甲醛能力的影響。除此之外,還通過摻雜Co、Pt、Ag金屬元素對Au催化劑進行改性,從而研究這三種元素對Au催化劑性能的影響。具體研究結(jié)果如下:1 TiO_2、CeO_2、FeO_x助劑摻雜對Au/Al_2O_3催化甲醛氧化的影響。對于甲醛氧化反應(yīng),助劑對Au/Al_2O_3的甲醛轉(zhuǎn)化率有較大影響。助劑負載量的不同對金催化劑的反應(yīng)活性具有不同程度的影響。結(jié)果表明,隨著Ti O_2負載量的增加,催化劑比表面積逐漸減小,催化氧化甲醛的能力逐漸減弱。隨著CeO_2分散度的增加,CeO_2晶粒尺寸和樣品催化劑比表面積逐漸減小,活性先升高后隨之降低。其中Au/3%CeO_2/Al_2O_3催化劑表現(xiàn)出最好的室溫催化氧化能力。FeO_x助劑的摻雜使金催化劑催化活性明顯提高,其中Au/1%FeO_x/Al_2O_3催化劑表現(xiàn)出最佳的催化甲醛氧化活性,完全轉(zhuǎn)化率可達83%。催化活性順序為:Au/FeO_x/Al_2O_3Au/CeO_2/Al_2O_3Au/Al_2O_3Au/Ti O_2/Al_2O_3。2 Au負載量對Au/FeO_x/Al_2O_3和Au/FeO_x-CeO_2/Al_2O_3復(fù)合催化劑活性的影響隨著Au含量的增加,這兩種系列催化劑的催化活性逐漸提高。通過對催化活性和經(jīng)濟性兩方面綜合考慮,1%Au/1%FeO_x-3%CeO_2/Al_2O_3催化劑最為理想,其轉(zhuǎn)化率在93%左右,對于室內(nèi)空氣凈化具有非常好的潛在應(yīng)用前景。3 M(M=Co、Pt、Ag)的摻雜對Au/FeO_x-CeO_2/Al_2O_3復(fù)合催化劑催化甲醛氧化的影響通過前面研究已證實Au/FeO_x-CeO_2/Al_2O_3對甲醛的催化氧化能夠表現(xiàn)出最佳活性。本實驗的目的是觀察Co、Pt、Ag的摻雜對Au/FeO_x-CeO_2/Al_2O_3催化劑催化氧化甲醛的能力的影響,并利用各種技術(shù)手段對催化劑進行表征分析。
【關(guān)鍵詞】：甲醛 金催化劑 FeO_x CeO_2 Al_2O_3
【學位授予單位】：煙臺大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 文獻綜述10-26
• 1.1 研究背景10
• 1.2 甲醛的來源及危害10-12
• 1.2.1 室內(nèi)甲醛的來源10-11
• 1.2.2 甲醛的危害11-12
• 1.3 國內(nèi)外治理室內(nèi)甲醛污染研究進展12-20
• 1.3.1 吸附法12-14
• 1.3.2 植物凈化法14
• 1.3.3 等離子體技術(shù)14-15
• 1.3.4 化學反應(yīng)法15
• 1.3.5 光催化氧化技術(shù)15-16
• 1.3.6 催化氧化技術(shù)16-20
• 1.4 金催化劑的制備研究20-25
• 1.4.1 催化劑制備方法和條件20-23
• 1.4.2 載體23-25
• 1.5 研究目的和意義25-26
• 2 實驗部分26-36
• 2.1 實驗試劑及儀器26-28
• 2.1.1 實驗試劑26-27
• 2.1.2 實驗氣體27
• 2.1.3 實驗儀器27-28
• 2.2 甲醛裝置28
• 2.3 乙酰丙酮分光光度法28-32
• 2.3.1 實驗方法所用試劑及儀器28-30
• 2.3.2 實驗原理30
• 2.3.3 標準曲線的繪制30-32
• 2.4 氣相色譜法32-33
• 2.5 催化劑制備33
• 2.5.1 復(fù)合載體的制備33
• 2.5.2 金催化劑制備33
• 2.6 催化劑的表征33-36
• 2.6.1 XRD表征手段33-34
• 2.6.2 BET表征技術(shù)34
• 2.6.3 TEM表征技術(shù)34-36
• 3 Au/MO_x/Al_2O_3(MO_x=TiO_2、FeO_x、CeO_2)催化劑室溫催化氧化甲醛36-48
• 引言36-37
• 3.1 催化劑表征結(jié)果37-42
• 3.1.1 XRD表征結(jié)果37-40
• 3.1.2 BET表征結(jié)果40
• 3.1.3 TEM表征結(jié)果40-42
• 3.2 催化劑活性評價42-45
• 3.3 小結(jié)45-48
• 4 Au含量對納米金催化劑催化甲醛氧化的影響48-58
• 引言48
• 4.1 催化劑表征48-53
• 4.1.1 XRD表征結(jié)果48-50
• 4.1.2 BET表征結(jié)果50-51
• 4.1.3 TEM表征結(jié)果51-53
• 4.2 催化劑活性評價53-55
• 4.3 催化劑穩(wěn)定性檢測55-56
• 4.4 小結(jié)56-58
• 5 Au-M/FeO_x-CeO_2/Al_2O_3(M=Pt、Co、Ag)對甲醛的室溫催化氧化研究58-64
• 引言58-59
• 5.1 合金催化劑的制備59
• 5.2 催化劑表征59-62
• 5.2.1 XRD表征結(jié)果59-60
• 5.2.2 BET表征結(jié)果60
• 5.2.3 TEM表征結(jié)果60-62
• 5.3 催化劑活性評價62-63
• 5.4 小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-66
• 展望66-68
• 參考文獻68-78
• 致謝78-80
• 作者簡介80-82
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文82-84

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本文編號：1093411