整體式錳基復(fù)合氧化物的制備及其催化氧化甲苯的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-25 06:19
目前我國工業(yè)源揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)排放量雖出現(xiàn)下降趨勢,但仍處于高位排放階段。當(dāng)前VOCs的主流治理技術(shù)中,催化燃燒憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢而備受關(guān)注,其中作為該技術(shù)核心的催化材料更是受到矚目。目前工業(yè)催化劑在250℃~350℃下已能完全氧化VOCs,初步應(yīng)用效果良好,但實(shí)際工況下的復(fù)雜性使得其穩(wěn)定運(yùn)行面臨諸多挑戰(zhàn),如催化劑壽命普遍不足兩年,催化過程中穩(wěn)定性差。因此研制性能優(yōu)異的工業(yè)劑催化劑具有重要的實(shí)踐意義和良好的應(yīng)用前景。研究表明,與單一金屬氧化物相比,復(fù)合金屬氧化物因金屬離子間形成固溶體,這種特殊的結(jié)構(gòu)組成賦予了催化劑更加優(yōu)異的活性,實(shí)現(xiàn)了包括活性在內(nèi)的綜合性能的提升。本文選用錳鈰(Mn Ce Ox)固溶體為主要成分,通過改變制備條件,優(yōu)化得到最佳制備參數(shù),獲得兼具低溫活性(T99≤290℃)與熱穩(wěn)定性(最高使用溫度800℃)的不含貴金屬的催化材料。通過TPR、XPS、SEM等表征手段研究其結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,并重點(diǎn)考察催化劑的熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明,溶膠凝膠法制得的催化劑具有最優(yōu)的催化性能,適量的La對于熱穩(wěn)定性有明顯幫助,老化處理前后催化劑的...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 揮發(fā)性有機(jī)物的來源及污染現(xiàn)狀
1.1.2 VOCs治理技術(shù)
1.2 催化燃燒催化劑研究進(jìn)展
1.2.1 貴金屬催化劑
1.2.2 過渡金屬氧化物
1.2.3 整體式催化劑研究進(jìn)展
1.3 整體式催化劑的應(yīng)用及存在問題
1.4 課題研究內(nèi)容及意義
1.4.1 課題研究內(nèi)容
1.4.2 課題研究意義及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與原料
2.2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 材料制備
2.4 催化劑表征
2.5 催化劑活性評價(jià)
第三章 粉體催化劑的制備及其甲苯催化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 化學(xué)試劑與儀器
3.2.2 材料制備
3.3 結(jié)果及討論
3.3.1 不同La添加量對催化劑結(jié)構(gòu)與性能的影響
3.3.2 不同pH值對催化劑結(jié)構(gòu)與性能的影響
3.3.3 前驅(qū)物陰離子對催化劑結(jié)構(gòu)與性能的影響
3.3.4 熱處理對催化劑結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響
本章小結(jié)
第四章 整體式催化劑的制備及其甲苯催化性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器設(shè)備
4.2.2 材料制備
4.3 結(jié)果討論
4.3.1 負(fù)載策略對負(fù)載量的影響
4.3.2 整體式催化劑的表征結(jié)果分析
4.3.3 浸漬液濃度對負(fù)載量的影響
4.3.4 浸漬時(shí)間對負(fù)載量的影響
4.4 不同操作條件對催化劑性能的影響
4.4.1 空速對催化劑甲苯催化性能的影響
4.4.2 熱場環(huán)境對催化劑甲苯催化性能的影響
4.4.3 甲苯濃度對催化劑甲苯催化性能的影響
4.4.4 催化劑穩(wěn)定性測試
4.4.5 自制催化劑與商業(yè)催化劑性能比較
本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]稀土材料在揮發(fā)性有機(jī)廢氣降解中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J]. 許子飏,莫?jiǎng)蠃i,付名利,任泉明,張明遠(yuǎn),樊潔,熊菊霞,葉代啟. 環(huán)境工程. 2020(01)
[2]焦化行業(yè)VOCs排放特征與控制技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 胡江亮,趙永,王建成,苗茂謙. 潔凈煤技術(shù). 2019(06)
[3]領(lǐng)結(jié)分析在收球系統(tǒng)安全管理中的應(yīng)用[J]. 郭振東,李金林,王克巍,李博穎,馬馳驊. 化工進(jìn)展. 2019(11)
[4]探究檸檬酸在不同pH值下對合成LiMn2O4的影響[J]. 簡廷芳,謝紅艷,金會心,李葉珠,伍光坤,周豪,邢孝娟,譚彩. 廣東化工. 2019(12)
[5]Lanthanum-doped Cu-Mn composite oxide catalysts for catalytic oxidation of toluene[J]. Jing Pan,Wentao Du,Yongjun Liu,Yan Cheng,Shandong Yuan. Journal of Rare Earths. 2019(06)
[6]Catalytic combustion of VOCs on Pt/CuMnCe and Pt/CeY honeycomb monolithic catalysts[J]. Anming Zhu,Ying Zhou,Yue Wang,Qiulian Zhu,Huayan Liu,Zekai Zhang,Hanfeng Lu. Journal of Rare Earths. 2018(12)
[7]揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的防控[J]. 石曉薇,王帆,劉哲. 世界環(huán)境. 2018(01)
[8]涂覆在堇青石上的負(fù)載貴金屬催化劑催化氧化甲醛的性能研究[J]. 陳瑩,賀軍輝,田華,王東輝,楊巧文. 化學(xué)通報(bào). 2015(03)
[9]Ce-Ni-Mn-O復(fù)合氧化物催化劑催化燃燒苯的性能研究[J]. 李兵,王志良,吳海鎖,黃瓊,嚴(yán)小康,陳英文,沈樹寶. 功能材料. 2013(10)
[10]我國工業(yè)源VOCs排放的源頭追蹤和行業(yè)特征研究[J]. 陳穎,葉代啟,劉秀珍,吳軍良,黃碧純,鄭雅楠. 中國環(huán)境科學(xué). 2012(01)
博士論文
[1]鈰鈦基復(fù)合金屬氧化物催化氧化二氯甲烷的研究[D]. 曹爽.浙江大學(xué) 2016
碩士論文
[1]釔摻雜對鈰鋯復(fù)合氧化物儲氧性能的影響[D]. 賀娟.清華大學(xué) 2011
本文編號:3643861
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 揮發(fā)性有機(jī)物的來源及污染現(xiàn)狀
1.1.2 VOCs治理技術(shù)
1.2 催化燃燒催化劑研究進(jìn)展
1.2.1 貴金屬催化劑
1.2.2 過渡金屬氧化物
1.2.3 整體式催化劑研究進(jìn)展
1.3 整體式催化劑的應(yīng)用及存在問題
1.4 課題研究內(nèi)容及意義
1.4.1 課題研究內(nèi)容
1.4.2 課題研究意義及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與原料
2.2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 材料制備
2.4 催化劑表征
2.5 催化劑活性評價(jià)
第三章 粉體催化劑的制備及其甲苯催化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 化學(xué)試劑與儀器
3.2.2 材料制備
3.3 結(jié)果及討論
3.3.1 不同La添加量對催化劑結(jié)構(gòu)與性能的影響
3.3.2 不同pH值對催化劑結(jié)構(gòu)與性能的影響
3.3.3 前驅(qū)物陰離子對催化劑結(jié)構(gòu)與性能的影響
3.3.4 熱處理對催化劑結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響
本章小結(jié)
第四章 整體式催化劑的制備及其甲苯催化性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器設(shè)備
4.2.2 材料制備
4.3 結(jié)果討論
4.3.1 負(fù)載策略對負(fù)載量的影響
4.3.2 整體式催化劑的表征結(jié)果分析
4.3.3 浸漬液濃度對負(fù)載量的影響
4.3.4 浸漬時(shí)間對負(fù)載量的影響
4.4 不同操作條件對催化劑性能的影響
4.4.1 空速對催化劑甲苯催化性能的影響
4.4.2 熱場環(huán)境對催化劑甲苯催化性能的影響
4.4.3 甲苯濃度對催化劑甲苯催化性能的影響
4.4.4 催化劑穩(wěn)定性測試
4.4.5 自制催化劑與商業(yè)催化劑性能比較
本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]稀土材料在揮發(fā)性有機(jī)廢氣降解中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J]. 許子飏,莫?jiǎng)蠃i,付名利,任泉明,張明遠(yuǎn),樊潔,熊菊霞,葉代啟. 環(huán)境工程. 2020(01)
[2]焦化行業(yè)VOCs排放特征與控制技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 胡江亮,趙永,王建成,苗茂謙. 潔凈煤技術(shù). 2019(06)
[3]領(lǐng)結(jié)分析在收球系統(tǒng)安全管理中的應(yīng)用[J]. 郭振東,李金林,王克巍,李博穎,馬馳驊. 化工進(jìn)展. 2019(11)
[4]探究檸檬酸在不同pH值下對合成LiMn2O4的影響[J]. 簡廷芳,謝紅艷,金會心,李葉珠,伍光坤,周豪,邢孝娟,譚彩. 廣東化工. 2019(12)
[5]Lanthanum-doped Cu-Mn composite oxide catalysts for catalytic oxidation of toluene[J]. Jing Pan,Wentao Du,Yongjun Liu,Yan Cheng,Shandong Yuan. Journal of Rare Earths. 2019(06)
[6]Catalytic combustion of VOCs on Pt/CuMnCe and Pt/CeY honeycomb monolithic catalysts[J]. Anming Zhu,Ying Zhou,Yue Wang,Qiulian Zhu,Huayan Liu,Zekai Zhang,Hanfeng Lu. Journal of Rare Earths. 2018(12)
[7]揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的防控[J]. 石曉薇,王帆,劉哲. 世界環(huán)境. 2018(01)
[8]涂覆在堇青石上的負(fù)載貴金屬催化劑催化氧化甲醛的性能研究[J]. 陳瑩,賀軍輝,田華,王東輝,楊巧文. 化學(xué)通報(bào). 2015(03)
[9]Ce-Ni-Mn-O復(fù)合氧化物催化劑催化燃燒苯的性能研究[J]. 李兵,王志良,吳海鎖,黃瓊,嚴(yán)小康,陳英文,沈樹寶. 功能材料. 2013(10)
[10]我國工業(yè)源VOCs排放的源頭追蹤和行業(yè)特征研究[J]. 陳穎,葉代啟,劉秀珍,吳軍良,黃碧純,鄭雅楠. 中國環(huán)境科學(xué). 2012(01)
博士論文
[1]鈰鈦基復(fù)合金屬氧化物催化氧化二氯甲烷的研究[D]. 曹爽.浙江大學(xué) 2016
碩士論文
[1]釔摻雜對鈰鋯復(fù)合氧化物儲氧性能的影響[D]. 賀娟.清華大學(xué) 2011
本文編號:3643861
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