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挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)和一氧化碳是一类主要的大气环境污染物,给人类的健康带来严重的威胁。因此,严格控制VOCs和CO的排放备受关注。在消除VOCs和CO的诸多方法中,由于催化氧化法可以在低温下实现并且不产生二次污染物被公认为是最有效的途径之一,而良好的催化剂是实现该过程的关键。催化剂的选择研究至今,贵金属催化剂对于VOCs和CO的氧化低温催化活性最好,但是价格昂贵、易烧结和易挥发的缺点限制了其广泛的应用。体相贱金属氧化物及其复合氧化物在高温条件下对于VOCs和CO的氧化显示出良好的催化性能,但在低温下却不能完全催化燃烧VOCs和CO,使得这类材料的低温催化活性受到影响。因此,研发出低成本原料并对VOCs和CO的氧化具有低温催化活性的催化剂有着重要的理论价值和实用价值。研宄表明,氧化锰、氧化钴和氧化钼等过渡金属氧化物对VOCs和CO氧化显示良好催化活性。为了进一步改善其催化性能,本文研究了介孔氧化锰、介孔氧化钴和氧化钼的模板制备方法,并采用X射线粉末衍射(XRO)、氮气吸脱附(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)、傅立叶红外(FT-IR)、热重分析(TGA)、程序升温还原(TPR)等技术表征了这些介孔材料的物化性质,并评价了介孔氧化锰、介孔氧化钴其对典型VOCs(甲苯)和CO氧化的催化活性。此外,本文还进行了介孔氧化钼的合成与表征研究工作。研究结果主要体现在以下四个方面: 1、分别以介孔硅KIT-6和SBA-16为硬模板,采用真空加超声辅助浸渍法制备了比表面积分别为142和102m2/g的三维有序介孔氧化锰(MnO2-KIT6)和氧化钴(Co3O4-KIT6),以及比表面积分别为184和143 m2/g的三维虫孔氧化锰(MnO2-SBA16)和氧化钴(Co3O4-SBA16)。结果表明,MnO2-SBA16和MnO2-KIT6为正方晶系结构,而Co3O4-SBA16和Co3O4-KIT6为面心立方结构。 2、通过测试表明,样品氧物种浓度和低温还原性依次降低的顺序为MnO2-KIT6>MnO2-SBA16>MnO2-bulk和Co3O4-KIT6>Co3O4-SBA16>Co3O4-bulk,这与它们实际的催化活性是一致的。对于甲苯的催化,介孔MnO2-KIT6(T90％=217-220℃)要比介孔Co3O4-KIT6(T90％=233-240℃)的催化活性好;对于CO的催化,介孔Co3O4-KIT6(T90％=129-132℃)要比介孔MnO2-KIT(T90％=158-178℃)的催化活性好。所以可以总结为好的催化活性取决于较高的比表面积、良好的孔道结构、较高的氧物种浓度和好的低温还原性能。 3、以KIT-6为模板制作出三维介孔碳,再以碳为硬模板、钼酸铵为金属源,采用硬模板法制作三维有序介孔氧化钼。结果表明,以介孔碳为模板制得的MoO3为正交相结构,比表面积为138 m2/g。