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挥发性有机物(VOCs)主要来源于石油化工行业和运输工具的尾气,给人类的健康以及环境带来了极大的危害。在控制VOCs排放的众多技术中,催化燃烧因其具有起燃温度低、适用范围广、处理效率高以及无二次污染等优点,被认为是目前最具前景的VOCs脱除方法之一。其中催化剂是催化燃烧技术的核心。目前工业上应用最广泛的是贵金属催化剂,但其价格昂贵且容易中毒。因此,研究和开发价廉、高活性、抗毒性好的非贵金属催化剂具有重要意义。 本文首先采用柠檬酸络合法制备了MgMn复合氧化物催化剂,考察其对乙酸甲酯的催化燃烧性能并用XRD、TPR、N2-吸附脱附、SEM和XPS等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,MgMn催化剂比KMn催化剂活性强,并且Mg/Mn摩尔配比为1∶9,焙烧温度为400℃时,催化剂的活性最佳。由TPR和XRD表征结果发现,催化剂晶相主要为Mn3O4。同时少量的Mg的掺杂可以促进Mn3O4的还原,并增加催化剂的比表面积和孔容等,从而提高了催化剂的活性。由XPS结果得,锰元素主要表现为Mn3+离子。其次采用柠檬酸络合法制各了La掺杂的MgMn复合氧化物催化剂,当La的摩尔掺杂量为1.2%,焙烧温度为400℃时,催化剂的活性最佳,其T50和T90值最低。表征说明催化剂晶相主要为Mn3O4,且少量的La促进了Mn3O4的还原。La掺杂能增加催化剂的比表面积,抑制了催化剂的的团聚,同时使得催化剂孔道更丰富、颗粒尺寸减小。XPS表征显示催化剂锰元素主要为Mn3+离子。同时La可以增强催化剂的稳定性能,并进入到Mn3O4晶格中形成稳定的固溶体结构。最后考察了三种不同载体以及储氧材料CeO2改性载体对乙酸甲酯的催化燃烧性能影响,采用浸渍法制备LaMgMn/CeO2/SBA-15催化剂。实验结果表明,添加20%的CeO2,负载30%LaMgMnOy的催化剂效果最佳,300℃-500℃的焙烧温度对催化剂活性影响不大。SEM表征结果得出储氧层CeO2进入载体孔道内部,而活性组分LaMgMn分布在载体孔道的外表面。TPR显示为添加Ce为20%时CeO2有较低的还原温度,其与活性组分及载体的相互作用较大; XPS结果表明催化剂表面有着大量的吸附氧,催化剂中的锰元素主要表现为Mn4+离子,和XRD结果吻合。