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本实验采用共沉淀法制备TiO2-ZrO2,再通过等体积浸渍法制备了Ru/TiO2-ZrO2催化剂。通过XRD,Raman,H2-TPR,NH3-TPD以及IR等表征手段对催化剂的结构和性能进行表征。以二氯甲烷(DCM)作为CVOCs模型分子,在固定床反应器中对催化剂的反应活性进行评价,对不同催化剂的活性、选择性和稳定性进行测试,并考察了底物浓度、氧气浓度等对于催化剂催化活性的影响,初步探讨了Ru/TiO2-ZrO2催化剂上DCM催化燃烧的反应机理。本文取得的主要研究结果如下: (1)以Ti(SO4)2和ZrOCl2为前驱体,NH3H2O为沉淀剂,通过共沉淀法制备不同Ti/Zr摩尔比的TiO2-ZrO2载体,并通过等体积浸渍法制备了Ru/TiO2-ZrO2催化剂。 (2) Ru/TiO2-ZrO2催化剂对于DCM催化燃烧具有良好的活性和稳定性。Ru的加入降低了CH3Cl的选择性,提高了Cl2的选择性,未检测到CHCl3和CCl4。Ti/Zr摩尔比为1∶1时,催化剂表现出最高的活性,对应T50和T90分别为232和275℃。可能原因是该催化剂具有更大的比表面积、更高的氧化还原性能以及更多的酸量。 (3) Ru/TiO2-ZrO2催化剂上DCM可能的反应机理为:DCM与催化剂表面羟基作用,生成氯甲氧基(CH2ClO-)和HCl;氯甲氧基物种与表面相邻的羟基发生类似于SN2亲核取代作用生成HCl和双齿甲氧基物种;双齿甲氧基物种很容易重排成甲醛,双齿甲氧基物种与甲醛发生Cannizzaro反应生成甲酸盐物种和单齿甲氧基物种;甲酸盐物种很容易被氧化成CO2和H2O。催化剂表面的Cl物种通过Deacon反应生成Cl2脱除。