含氯VOCs低温脱氯净化与催化剂开发

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在实际工业烟气治理中,工业废气多经碱喷淋或活性炭水蒸汽脱附后进入催化燃烧炉,因此工业催化反应气氛中的水含量都较高.对于一些工业锅炉窑炉运行时产生的烟气,如焦炉、钢铁烧结、铅锌烟化、炭素阳极焙烧、石油焦煅烧等,其含水量甚至超过10vol％.因此,研究探索水汽对催化反应的影响具有重要的现实意义.本文选用具有优异热稳定性能的Ruddlesden-Popper型层状钙钛矿（La3Mn2O7）为研究对象，通过磷酸改性，在催化剂表面引入磷酸根以及磷酸镧（LaPO4）。前者为催化剂带来丰富的布鲁斯酸位点，后者由于具备分子筛式的孔道结构，显示出优异的储水性能。研究发现，布鲁斯酸位点的存在有效提高了催化剂对水的吸附活化能力。表面质子氢对气相水的吸附丰富了催化剂表面的缔合吸附水量，从而触发了氯甲氧基过渡产物的水解反应，有效抑制了催化剂氯中毒，并显著提高了催化剂对二氯甲烷的氧化性能（T90=380℃，较之改性前下降了130℃，且对二氧化碳的选择性提升至85-90%），该性能堪比贵金属型催化剂Pt/CeO2-Al2O3。此外，LaPO4的储水性使得催化剂对高浓度水汽的耐受能力得到显著提高，即使将水汽浓度从5vol%提高到10vol%，催化剂的活性也未出现明显下降。上述研究表明，催化剂对气相水（包括外加水与反应生成水）的吸附活化能力对含氯有机废气的催化氧化过程至关重要。未来在工业催化剂设计中，该性能应该列入考虑的重点。
作者：翁小乐孙鹏飞翁小乐
作者单位：浙江大学,杭州310058
母体文献：第二十三届二氧化硫、氮氧化物和颗粒物污染防治技术研讨会论文集
会议名称：第二十三届二氧化硫、氮氧化物和颗粒物污染防治技术研讨会  
会议时间：2019年4月18日
会议地点：河北唐山
主办单位：中国环境科学学会,唐山市人民政府
语种：chi
分类号：TE6
关键词：层状钙钛矿催化剂  磷酸改性  气相水  吸附活化能力
在线出版日期：2019年11月20日
基金项目：
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2024-11-30 21:39 上传 含氯VOCs低温脱氯净化与催化剂开发.pdf

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