室温下MnOx/HZSM-5催化氧化甲醛的性能和机理分析

以HZSM-5分子筛、高锰酸钾和甲醇为原料制备MnOx/HZSM-5催化剂,室温催化氧化甲醛。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、光电子能谱(XPS)等表征方法分析催化剂的形貌结构、化学成分,研究MnOx/HZSM-5的催化性能和再生性能,探讨其对甲醛的催化氧化机理。结果表明,MnOx/HZSM-5具有良好的催化活性和再生能力,动态测试1020min后MnOx/HZSM-5对甲醛的清除率仍然保持在90%,再生5次后,MnOx/HZSM-5对甲醛清除率仍然保持在91%,静态测试中甲醛清除率达到97%,甲醛转化率达到92%。对MnOx/HZSM-5氧化甲醛的机理分析后发现,甲醛首先被催化剂吸附至MnOx活性位点,之后被初步氧化为甲酸盐或碳酸盐等中间产物,最后被深度氧化为二氧化碳和水。     

改性二氧化锰催化剂催化氧化甲醛的进展

由于装饰材料的大量使用,甲醛(HCHO)成为主要的室内污染物,对环境和人体都有着巨大的危害,因此近年来HCHO的催化氧化引起了人们的极大关注。二氧化锰(MnO₂)因其多种价态、较强的催化性能和热稳定性,能有效地将HCHO降解为无害的CO₂和H₂O。综述了MnO₂的基础构成以及针对降解HCHO性能的关键结构和参数的研究进展,如晶体形态、暴露晶面、表面缺陷和与其他材料复合等。最后系统阐述了MnO₂氧化HCHO的反应机理并展望了MnO₂材料未来面临的挑战和研究方向,希望为综合环境应用中合理设计和制备高效MnO₂材料提供帮助。     

超低负载量Au/g-C3N4@CeO2室温催化去除甲醛性能

采用简单的煅烧-浸渍法制备了g-C_3N_4@CeO_2负载低含量金(0.003%(质量分数)Au)复合催化剂(Au/g-C_3N_4@CeO_2),研究了制备过程中不同三聚氰胺使用量对复合催化剂室温催化氧化甲醛性能的影响。运用X射线衍射(XRD)、透射扫描电镜(TEM),傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、拉曼(Raman)、N_2吸脱附和XPS等手段对所制备的催化剂进行了物化性质表征和分析。性能测试结果表明适当三聚氰胺使用量的Au/g-C_3N_4@CeO_2催化剂能将甲醛完全转化为二氧化碳和水,且甲醛去除率可达91.7%。原位红外结果表明甲酸盐和DOM是该催化反应的主要中间产物。该催化剂的优异性能主要归因于催化剂成分间的强相互作用、g-C_3N_4能够增大催化剂的比表面积和孔容而更有利于CeO_2和Au纳米颗粒的分散及CeO_2的存在促进了甲醛氧化反应的发生等因素。     

甲醛湿式氧化催化剂的制备及性能研究

用FTIR和N2吸附法对活性炭进行表面分析,通过原子吸收光谱考察了铜在活性炭表面的吸附行为,制备了几种甲醛湿式氧化的催化剂,对比研究了它们在常温常压下对甲醛氧化的催化性能。结果表明,活性炭氧化改性后表面含氧基团增加,对铜和甲醛的吸附性能提高。活性炭表面负载的铜、银、铁对甲醛湿式氧化都有一定的催化能力,其中栽铜活性炭的催化效果最好,载铁活性炭的催化性能优于载银活性炭,催化动力学曲线表明,氧化改性后,载铜活性炭的催化性能进一步提高。     

TiO2负载MnFeOx催化剂的制备及常温催化氧化甲醛性能研究

甲醛（HCHO）是室内空气的主要污染物之一,它严重影响了室内空气的质量,危害了人体的健康。常温催化氧化法是去除HCHO的有效方法,该方法能够在室温下将HCHO完全转化为CO₂和H₂O。然而目前的常温催化剂主要以贵金属催化剂为主,价格昂贵,并且不利于大规模的生产与应用。通过溶胶-凝胶法制备TiO₂载体,以硝酸锰和硝酸铁为活性前驱物,通过浸渍、蒸发、烘干、焙烧的方式完成MnFeO_x的负载,同时考察金属氧化物的负载量、摩尔比、焙烧温度等因素对催化剂常温催化氧化性能的影响。并利用BET、SEM、XRD、H₂-TPR、O₂-TPD、In-situ DRIFTS等技术对催化剂进行微观表征与分析。实验结果表明,当MnFeO_x的负载量为10%（质量分数）,n（Mn）/n（Fe）=4∶1,焙烧温度为350℃时,催化剂表现为最佳的常温催化氧化活性,48 h内甲醛的去除率达到87.6%。     

载银氧化锰复合催化剂的制备及其室温下催化氧化甲醛性能

通过回流法(rf),研磨法(ym)制备了载银氧化锰八面体分子筛Ag/OMS-2复合催化剂,研究了制备方法和制备条件对其催化氧化甲醛性能的影响。采用XRD、TEM、SEM和BET技术对所制备样品进行表征。研究结果表明,回流法制备的rf-Ag/OMS-2催化剂活性明显高于研磨法制备的ym-Ag/OMS-2催化剂。制备条件(Ag负载量和煅烧温度)明显影响rf-Ag/OMS-2催化剂的催化性能。催化活性评价结果表明,载银量为10%(质量分数),煅烧400~500℃的催化剂催化活性较高,在室温下对甲醛去除率为80%以上。催化剂的稳定性研究结果表明,所制备的催化剂经过处理能重复使用多次,并且活性变化不大,具有很好的稳定性。     

室内甲醛污染治理技术的研究进展

综述了目前治理室内甲醛污染的各种技术,详细介绍了其中3种主要的治理技术(物理吸附法、光催化氧化法、化学治理法)的反应原理、研究现状及优缺点.并针对现有甲醛治理技术所存在的问题,提出将吸附法、化学治理法和光催化氧化法结合治理甲醛污染的新思路,为今后室内甲醛治理技术的发展提供一个新选择.     

MnO2@ZIF-8/PES复合催化膜的制备及甲醛催化氧化研究

通过深层渗透法在聚醚砜(PES)微孔膜的孔中原位合成组装了ZIF-8纳米组,进一步将MnO_2与纳米ZIF-8进行复合,构筑了MnO_2@ZIF-8/PES复合催化膜.采用连续渗流过膜的方式,对甲醛水溶液的膜催化氧化降解效果进行了研究.实验结果表明,对浓度为0.2 mmol/L的甲醛溶液,在温度为25℃,渗流流量为0.25 mL/h(对应水力停留时间30 min)的条件下,甲醛的催化降解效率达到72%.温度升高到85℃,降解率可达99%.经过对比,MnO_2@ZIF-8/PES复合催化膜的连续渗流催化效果远优于MnO_2@ZIF-8粉体分散在溶液中的悬浮催化效果.对表观反应速率常数进行了拟合,25℃时其值为0.0194 min~(-1),计算得到反应活化能为19.72 kJ/mol.多次循环实验证明,MnO_2@ZIF-8/PES复合催化膜表现了良好的催化耐久性.     

甲烷完全催化氧化研究进展

甲烷是对全球温升贡献仅次于二氧化碳的温室气体,且其全球增温潜势是CO₂的80倍以上。在全球变暖和大气中甲烷含量不断增长的背景下,完全催化氧化大气甲烷对于减缓温室效应和全球变暖具有重要价值。然而,由于甲烷具有较高的结构稳定性,在温和条件下将其催化氧化一直面临巨大的挑战。本文综述了近年来甲烷完全氧化在热催化、光催化以及光热协同催化三种反应条件下的研究进展,热催化中高温增大了能耗并加速了催化剂的失活,开发低温反应条件下的催化剂已经成为甲烷完全热催化的重点;光催化提供了一种常温常压条件下利用光能氧化甲烷的方法,但是相对热催化来说反应速率较低;光热协同催化在光能和热能的协同作用下,可实现温和条件下的甲烷高效完全催化氧化,表现出潜在的应用前景。本文就三种反应催化剂的发展进行综述,系统分析了不同反应的原理,以及不同反应条件下甲烷完全催化氧化的优势与不足,同时总结了催化氧化甲烷所面临的挑战,并提供潜在的解决方案,期望为今后的甲烷氧化研究提供借鉴。     

燃煤烟气中单质汞的催化氧化技术研究进展

针对燃煤电厂烟气中汞的脱除问题,综述了单质汞氧化催化剂与催化氧化机理的研究现状;着重阐述了碳基、金属及金属氧化物催化剂和选择性催化还原(SCR)催化剂对单质汞的催化氧化性能,分析了活性组分、烟气条件等对各催化剂氧化单质汞性能的影响;指出异相反应是单质汞氧化的重要途径,不同催化剂、不同烟气气氛下氧化机理不同;最后结合我国燃煤电厂的现状,提出深入研究单质汞的催化氧化机理,进一步提高SCR催化剂的催化氧化单质汞活性、抗硫性及稳定性将是燃煤烟气汞污染控制技术的重点发展方向。