【摘 要】
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绝大多数场地土壤污染由于污染物浓度高、生化性差等问题成为土壤修复领域中“难啃的骨头”。热脱附技术具有修复周期短、普适性强等优势,在土壤有机污染场地已有广泛应用,然而土壤热脱附尾气中的挥发性有机物（Volatile Organic Compounds,VOCs）以及可能再合成生成的二噁英污染是该技术应用存在的主要关键和难点问题。因此,本文针对热脱附尾气中的VOCs和二噁英,研发高效降解VOCs和二噁
【基金项目】
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国家重点研发计划项目:《有机污染场地土壤修复热脱附成套技术与装备》（2018YFC1802103）；
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绝大多数场地土壤污染由于污染物浓度高、生化性差等问题成为土壤修复领域中“难啃的骨头”。热脱附技术具有修复周期短、普适性强等优势,在土壤有机污染场地已有广泛应用,然而土壤热脱附尾气中的挥发性有机物（Volatile Organic Compounds,VOCs）以及可能再合成生成的二噁英污染是该技术应用存在的主要关键和难点问题。因此,本文针对热脱附尾气中的VOCs和二噁英,研发高效降解VOCs和二噁英的粉体及蜂窝催化剂,为热脱附修复有机污染场地土壤技术提供理论指导和技术支撑。本文提出对传统VOx/Ti O2催化剂进行Mo掺杂,以（NH4）6Mo7O24为Mo源,采用湿法浸渍法制备了粉体VOx-Mo Ox/Ti O2催化剂,并采用小型催化剂成型装置制备了蜂窝VOx-Mo Ox/Ti O2催化剂,依托气相二噁英发生源装置和VOCs降解平台实现在相对低温条件下（150～190℃）对VOCs（包括甲苯、一氯苯、1,2-二氯苯,下同）和二噁英的高效催化降解。本文主要结论如下:（1）通过XRD、XPS等催化剂表征手段发现,相比VOx-WOx/Ti O2和VOx-Ce Ox/Ti O2催化剂,Mo掺杂后的VOx-Mo Ox/Ti O2催化剂表面催化活性位点较多,活性组分在催化剂载体表面分散良好,起始还原温度较低,活性氧含量较多,比表面积较大,形貌较好,具有更加优良的催化特性。（2）相比于其他金属掺杂的5种粉体催化剂（V5-W5-Ti、V5-Ti、V5-Ce5-Ti、V5-Mn5-Ti、V5-Fe5-Ti）,粉体V5-Mo5-Ti（即5%VOx-5%Mo Ox/Ti O2）对VOCs的低温催化效果最好;5%为最佳负载量;V5-Mo5-Ti粉体催化剂在275°C对初始稳定浓度为650 ppm左右的甲苯转化率达到90%以上,230°C对初始稳定浓度为150 ppm左右的一氯苯转化率达到90%以上,250°C对初始稳定浓度为150ppm左右的1,2-二氯苯转化率达到90%以上;当温度从150℃升高到190℃时,V5-Mo5-Ti粉体催化剂对二噁英催化脱除效率从86.3%提高到90.8%,降解效率从74.0%提高到79.5%。（3）在空速比均为10000 h-1、甲苯初始稳定浓度均为650 ppm左右、一氯苯和1,2-二氯苯初始稳定浓度均为150 ppm左右的条件下,150℃时蜂窝V5-Mo5-Ti催化剂对甲苯、一氯苯、1,2-二氯苯的转化率分别为78.5%、54.5%、41.3%,相对粉体催化剂,蜂窝催化剂对甲苯、一氯苯、1,2-二氯苯转化率分别提高了12.1%、0.5%、22.0%;150℃时,V5-Mo5-Ti蜂窝催化剂对二噁英催化脱除效率为79.0%,催化降解效率为32.1%。虽然蜂窝V5-Mo5-Ti催化剂150℃对二噁英的催化降解效率比粉体催化剂减半,但其对二噁英的催化脱除效率比粉体催化剂仅低7.3%,且其对VOCs的转化率高于粉体催化剂。同时,蜂窝V5-Mo5-Ti催化剂作为定型工业催化剂有着稳定的结构,而粉体催化剂在实际热脱附尾气通过时会随气体扩散导致难以定型,催化效率受到影响。综合来看,制备成型的V5-Mo5-Ti蜂窝催化剂适用于催化净化热脱附尾气。
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