鈷錳基金屬氧化物制備及其催化氧化VOCs性能研究

第1章 概論 1
1.1 VOCs 污染物分類、來源及危害 2
1.2 VOCs 主要治理技術(shù) 5
1.2.1 物理處理技術(shù) 5
1.2.2 生物降解技術(shù) 6
1.2.3 化學降解技術(shù) 7
1.3 VOCs 催化氧化催化劑的研究現(xiàn)狀 8
1.3.1 貴金屬催化劑 8
1.3.2 非貴金屬催化劑 12
1.4 非貴金屬氧化物催化氧化VOCs 發(fā)展趨勢 17
1.4.1 鈷基金屬氧化物催化劑 18
1.4.2 錳基金屬氧化物催化劑 21
1.5 MOFs 衍生金屬氧化物催化氧化VOCs 現(xiàn)狀及發(fā)展    趨勢 25
1.5.1 MOFs 衍生物在催化領(lǐng)域的研究概述 25
1.5.2 MOFs 衍生物在VOCs 催化領(lǐng)域的應用 26
1.5.3 MOFs 衍生金屬氧化物催化氧化VOCs 發(fā)展趨勢 27
參考文獻 32
第2章 VOCs催化氧化反應機理 41
2.1 VOCs 催化氧化反應機理概述 42
2.1.1 Marse-van Krevelen（MVK） 模型 42
2.1.2 Langmuir-Hinshelwood（L-H） 模型 42
2.1.3 Eley-Rideal（E-R） 模型 43
2.2 甲苯催化氧化反應機理研究現(xiàn)狀 43
2.3 丙酮催化氧化反應機理研究現(xiàn)狀 46
參考文獻 50
第3章 實驗方法和內(nèi)容 52
3.1 實驗藥品及儀器 53
3.1.1 化學試劑 53
3.1.2 實驗氣體 53
3.1.3 實驗儀器 54
3.2 材料表征方法 54
3.2.1 X 射線粉末衍射 54
3.2.2 掃描電子顯微鏡 55
3.2.3 高倍透射電子顯微鏡 55
3.2.4 氮氣吸脫附表征 55
3.2.5 拉曼光譜表征 55
3.2.6 X 射線光電子能譜 56
3.2.7 H2- 程序升溫還原/O2- 程序升溫還原 56
3.2.8 元素碳、氫、氮測試 56
3.2.9 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜分析 56
3.2.10 傅里葉原位紅外光譜法 56
3.3 催化劑的制備 57
3.3.1 Co/Mn-MOFs 的合成 57
3.3.2 鈷氧化物催化劑和錳氧化物催化劑的制備 58
3.3.3 鈷基復合金屬氧化物催化劑的制備 58
3.3.4 錳基復合金屬氧化物催化劑的制備 58
3.4 催化劑性能研究 58
3.4.1 催化劑活性評價 58
3.4.2 催化劑穩(wěn)定性測試 60
3.4.3 分析和計算方法 60
參考文獻 61
第4章 MOFs衍生的鈷錳基金屬氧化物的制備及催化性能研究 62
4.1 以不同Co-MOFs 為前驅(qū)體制備的鈷氧化物及其催化氧化性能 65
4.1.1 研究內(nèi)容 65
4.1.2 結(jié)果與討論 66
4.2 以不同Mn-MOFs 為前驅(qū)體制備的錳氧化物及其催化氧化性能 80
4.2.1 研究內(nèi)容 80
4.2.2 結(jié)果與討論 81
參考文獻 95
第5章 焙燒條件對以ZSA-1為前驅(qū)體制備Co3O4 催化劑催化氧化甲苯的影響 100
5.1 研究內(nèi)容 102
5.1.1 Co3O4 催化劑的制備 102
5.1.2 樣品表征 103
5.1.3 催化劑活性評價 103
5.1.4 催化劑穩(wěn)定性測試 103
5.1.5 催化劑降解甲苯的機理研究 103
5.2 結(jié)果與討論 103
5.2.1 結(jié)構(gòu)分析 103
5.2.2 催化劑表面成分和還原性能 107
5.2.3 催化活性測試 109
5.2.4 催化劑穩(wěn)定性測試 116
5.3 催化劑催化氧化甲苯的機理研究 117
參考文獻 120
第6章 不同金屬摻雜ZSA-1制備鈷基復合金屬氧化物用于甲苯催化氧化 122
6.1 Mn 摻雜制備鈷基復合金屬氧化物用于甲苯催化氧化 123
6.1.1 研究內(nèi)容 124
6.1.2 結(jié)果與討論 125
6.1.3 催化劑催化氧化甲苯的機理研究 141
6.2 不同金屬摻雜制備鈷基復合金屬氧化物用于甲苯催化氧化 143
6.2.1 研究內(nèi)容 145
6.2.2 結(jié)果與討論 146
6.2.3 催化劑M-Co1Cu1Ox 催化氧化甲苯的機理研究 161
參考文獻 164
第7章 不同方法制備Cu摻雜Mn3O4 催化劑用于甲苯丙酮混合氣催化氧化 169
7.1 研究內(nèi)容 171
7.1.1 催化劑合成 171
7.1.2 樣品表征 171
7.1.3 催化劑活性評價 171
7.1.4 催化劑穩(wěn)定性測試 172
7.2 結(jié)果與討論 172
7.2.1 催化劑的結(jié)構(gòu)表征 172
7.2.2 催化劑表面成分和還原性能 177
7.2.3 催化活性對比研究 180
7.2.4 催化劑穩(wěn)定性測試 186
7.3 催化劑催化甲苯、丙酮及雙組分混合氣的機理研究 187
參考文獻 192
第8章 創(chuàng)新及展望 195
8.1 結(jié)論 196
8.2 創(chuàng)新性 198
8.3 展望 199