锰氧化物深度催化氧化邻二甲苯的研究.ppt

《锰氧化物深度催化氧化邻二甲苯的研究.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、锰氧化物深度催化氧化邻二甲苯的研究（河北师范大学刘敏）专业：化学工程姓名：翟继博学号：201231460主要内容1研究背景及意义2氧化还原法制备的RP-MnOx催化剂深度催化氧化邻二甲苯的研究3碱金属助剂的添加对天然锰矿深度催化氧化邻二甲苯影响的研究4结论与展望1研究背景及意义因此，有效的去除空气中的苯系物刻不容缓！！！近年来，由VOCs(VolatileOrganicCompounds)所带来的空气污染问题日趋严重。苯系污染物是VOCs主要组成成分之一，包括苯、甲苯以及二甲苯等。1.大部分的苯系物有毒2.苯系物易燃易爆，对生产企业的安全也存

2、在着一定的安全隐患3.在阳光的照射下氮氧化合物以及碳氢化合物等发生光化学反应，形成的光化学烟雾对环境和生物健康也有很大危害4.卤代烃类苯系物还可以破坏臭氧层等等催化氧化法实质在催化剂作用下的活性氧参与深度氧化过程优点1.催化氧化法是无火焰的燃烧，其安全性能较好2.催化氧化法具有起燃温度较低，能耗较低的特点3.对VOCs的浓度和组分的要求范围较广，适用于浓度范围较广、成分较复杂的各种有污染物的处理。4.催化氧化法的处理的效率较高，在反应过程中没有二次污染。污染物的最终产物为无害的二氧化碳和水.本论文以邻二甲苯为目标反应物，选取锰氧化物催化剂为主

3、要研究对象，对邻二甲苯进行深度催化氧化的研究。从邻二甲苯转化率和二氧化碳产率两方面综合考察不同催化体系深度催化氧化邻二甲苯的能力，以实现苯系污染物净化的目的。主要内容包括：(1)采用氧化还原法制备RP-MnOx(8-2-400)催化剂，与常规沉淀法制备的催化剂作对比。考察制备方法、pH值、陈化时间及焙烧温度对催化剂活性的影响。同时应用XRD、XPS、BET和H2-TPR等测试手段和催化活性评价结果研究催化剂的微观结构与催化活性之间的关系。(2)通过浸渍法制备系列添加碱金属助剂的天然锰矿类（NaturalManganeseore，NMO)催化剂

4、:NMO-Li(Na，K，Rb，Cs)-x用于深度催化氧化邻二甲苯的研究。2氧化还原法制备的RP-MnOX催化剂深度催化氧化邻二甲苯的研究2.1催化剂的制备按照Mn2+与Mn7+比例(Mn2+at/Mn7+at=3/2，at.为原子比)称取过量10%的KMnO4配成10g/L溶液，在60℃恒温下，缓慢滴加Mn(NO3)2溶液，同时用0.2mol/LKOH调节溶液酸碱度，使pH始终保持在8.0。滴加完毕，将所得的沉淀在60℃水浴中陈化2h后过滤，用60℃蒸馏水洗涤至滤液呈中性，并于110℃干燥过夜，最后于400℃焙烧6h得到催化剂成品。pH：

5、6.0、8.0、10.0陈化时间：2h、12h、20h焙烧温度分别为：350℃、400℃、450℃、500℃、600℃催化剂表示为RP-MnOx(X-Y-Z)，X-pH、Y-陈化时间、Z-焙烧温度为与RP-MnOx催化剂作对比，同时用常规沉淀法制备了CP-MnOx催化剂，催化剂表示为CP-MnOx(8-2-400)。条件控制对比2.2催化剂的表征表征手段仪器条件X射线衍射(XRD）德国BrukerAXS-D8-ADVANCEXRD型衍射仪操作电压为40kV，操作电流为40mA,分析射线采用Cukα射线测定，扫描范围20=20.0~80.0，步

6、长0.02。比表面积(BET)美国QuantChromAutosorb吸附分析仪实验条件为-196℃下、N2吸附法X光电子能谱(XPS)SHIMADZUESCA-3400能谱仪Mgkα为激发光源，结合能测试范围：635-664ev(Mn2p)，280-300eV(C1s)，524一544eV(O1s)。Cls=284.8eV校正荷电位移。氢气程序升温还原(H2-TPR)在内径为4mm的石英管中装入100mg的样品，在焙烧温度400℃、30mL/min的20%的O2/N2气氛中预处理lh，通气冷却至室温；通He吹扫30min后，切换为30mL/

7、min5%的H2/Ar汽体，并以升温速率为10℃/min’’进行程序升温还原实验，质谱(HidenMass)检测质荷比为2(H2)的信号，测试范围100℃~600℃2.3催化剂性能评价催化剂的活性分别由邻二甲苯的分解率(Xo-xylene)、二氧化碳产率(YCO2)综合评价:2.4结果与讨论2.4.1制备方法对MnOx(8-2-400)催化剂催化性能的影响结论：RP-MnOx(8-2-400)催化剂表现出较高催化活性，T50为192℃，T100为220℃，且在220℃二氧化碳的产率可达100%；CP-MnOx(8-2-400)催化剂，T50为

8、248℃，T100为270℃，在270℃二氧化碳的产率只有90%。结论：CP-MnOx(8-2-400)催化剂中活性成分是Mn3O4和MnO2的混合物；RP-MnO