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挥发性有机气体是大气污染的重要来源,可引发如光化学污染、臭氧层破坏、雾霾等严重的大气污染问题,给人类生存环境带来极大影响。控制VOC的催化燃烧技术由于其能耗低,无二次污染等优点得到广泛运用。VOCs催化燃烧技术的关键是催化剂,但目前工业生产过程中所使用的贵金属催化剂存在价格昂贵、资源稀缺、稳定性差等问。因此,研究开发价格低廉,活性优良的VOCs催化剂很有必要。过渡金属氧化物中铜、锰、铈的金属氧化物稳定性好、价格低廉,但其催化性能仍有待进一步提高。本文确定了包含铜、锰、铈三种金属元素的三个系列的复合氧化物催化剂的最佳制备条件,测试了其VOCs催化活性,确定了其中催化性能最优的催化燃烧催化剂,并采用N2吸脱附、XRD、SEM、H2-TPR等表征手段分析催化剂的结构性能变化。本文考察了催化剂制备方法、活性组分比例、煅烧温度和空速等工艺条件对催化剂VOCs催化活性的影响,确定了锰铈复合氧化物催化剂最优制备方案为;采用共沉淀法制备,活性组分Mn:Ce为0.3:0.7,锻烧温度为650℃。研究结果表明:(1)Mn-Ce复合氧化物催化剂中形成的Mn-Ce固溶体,可能有利于催化剂催化活性的提升。(2)共沉淀法制备的催化剂拥有较高的比表面积、表面活性组分分散更均匀、具有良好的孔道结构以及较好的氧化还原能力。(3)催化剂煅烧温度适度增加有利于催化剂的活性的提升,而煅烧温度过高可能导致催化剂活性组分发生聚集,甚至坍塌现象,从而影响催化剂的催化性能。根据上述催化剂最佳制备条件,制备了铜铈系列和铜锰系列催化剂。在甲苯进口浓度为500ppm,空速为30000h-1的操作条件下,分别考察了这两个系列催化剂的催化性能。活性测试结果表明,在铜铈系列催化剂中,Cu:Ce=0.3:0.7的催化剂对甲苯催化活性最好(T90=229℃)。在铜锰系列催化剂中,Cu:Mn=0.25:0.75的催化剂表现出最优的催化性能(T90=202℃)。研究结果表明,(1)铜铈系列催化剂中,Cu-Ce复合氧化物催化剂均为介孔结构,CuO和CeO2之间存在良好的协同作用;适当比例的铜铈混合可得到活性组分分散较均匀,比表面积和孔容较高的催化剂。(2)铜锰系列催化剂中,Cu-Mn复合氧化物催化剂均为介孔结构。催化剂中铜锰元素存在较强相互作用,并检测出了尖晶石结构,这可能有利于催化剂氧化还原性能和催化活性的提高。本文比较了在相同条件下铜锰、铜铈、锰铈三个系列的催化剂中结构性能最优的催化剂,比较了对甲苯和乙酸乙酯的催化活性。其中,Cu:Mn=0.25:0.75的铜锰复合氧化物催化剂性能最优,在空速为30000h-1操作条件下,处理进口浓度为500ppm的甲苯的完全转化温度为T90为202℃,处理进口浓度为1000ppm的乙酸乙酯的完全转化温度为 T90 为 212℃。