探索纳米金催化剂低温催化甲醛氧化的研究

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1、北京化工大学硕士学位论文纳米金催化剂低温催化甲醛氧化的研究姓名：贾钧琳申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张泽廷;王东辉20080603纳米金催化剂低温催化甲醛氧化的研究摘要甲醛的室温消除成为室内空气质量控制的重要课题。本论文在课题组前期研究工作的基础上，将负载型纳米金催化剂应用到室温消除甲醛领域中。设计并搭建能够稳定发生甲醛、评价催化剂催化甲醛氧化的乙酰丙酮分光光度法和气相色谱法两个体系。采用沉积沉淀法制备了一系列纳米金催化剂，深入考察了金负载量、载体选择和焙烧条件等重要制备条件对催化剂性能的影响，进而确定了催化剂的最佳制备条件。沉积沉淀法制备的500℃

2、、02气氛焙烧2h的4．85％Am／Ce02催化剂可以在室温下实现对450ppm甲醛的85％以上的转化。借助XRD、STEM、XPS等表征手段进行活性机理研究，并与催化一氧化碳体系进行对比，结果表明：纳米金催化剂催化CO氧化是结构敏感性的反应，粒径效应明显，随着粒径的降低，活性提高；氧化态金和零价金共同作为活性组分。而在纳米金催化剂催化HCHO氧化体系中，粒径对活性的影响呈高斯曲线型；零价金作为主要活性组分。通过对新鲜样品和反应失活后样品进行表征分析，并与催化一氧化碳体系进行对比，得出对于催化甲醛氧化体系而言，导致失活的两个可能原因是金粒子的团聚和C3H3Ce0

3、6的形成和累积；而对于催化一氧化碳氧化体系而言，导致失活的两个可能原因是金粒子的团聚和碳酸盐或甲酸盐的形成。北京化工大学硕士学位论文关键词：纳米金，甲醛消除，室温，CO氧化¨纳米金催化剂低温催化甲醛氧化的研究STUDYONTHEELIMINATIoNoFFoRⅣ队LDEHYDEATLoWTEMPERATURESABSTRACTEliminationoffomlaldehydeatarnbienttenlperaturehadbeenregardedasanimportantscienti6csubjectinpurificationofindoorair．Int

4、hisstud弘supportednano—goldcatalystwas印pliedinformaldehydedetoxificationbasedonmepreviousstlldyinthislab。TWocatal舛icactiVitymeasurementsystems，AcetylacetoneSpectrophotometricmethodandGCmethod，whichalsocallgeneratef．onnaldehydegasinproperconcentrationweredesignedandestablished．Aserieso

5、fsupportednano—goldcatalystswereprepairedusingd印osition-precipitationmethod．IInportantV撕ablesincatalystspr印arationincludinggoldloading，supporte矗＆tandcalcinationconditionswereinvestigated．Tlleoptimllmpr印arationconditionwasidentifiedwithrespectto也ecatal”icperfo砌ancefortheoxidationoffon

6、naldehydeat锄bienttemperatIlre．A4．85％A吖Ce02catalystpIIeparedusingdeposition—pI．ecipitationmethod，calcinedat500℃for2hin02atmosphrecouldconVert450ppmfomaldehydegasbyoVer85％inambienttemperatllre．Catal矿icactiVitymechanismoffomaldehydeoxidationwasinVestigatedusingXI{D，STEMand)(PSandwasIlI北

7、京化工大学硕士学位论文comparedwiththatofcafbonInonoxideoxidation．TheinVestigationrevealedthatthecatal舛icactiVitymechanismVariedinthetwosystems．111thea3oxidationsystem，theaCtiVityincreacewhenthegoldpaniclesizegetssmallera11dtheactivespecieswasconstitutedbyAu孙andAuotogether，whileint11eHCHOoxidati

8、onsystem，the