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本论文通过硬模板法制备出高比表面积的介孔β-MnO2载体,通过沉积-沉淀制备了Ag负载型催化剂,并通过不同化学计量比的NaBH4还原所制的β-MnO2负载Ag(Ag/β-MnO2)催化剂。使用前后掺杂法将过渡金属(Fe、Co、Ni、Cu)氧化物负载在β-MnO2上制备出金属氧化物负载型催化剂β-MnO2,通过XRD和H2-TPR等技术对其结构和氧化还原性能进行表征。以苯代表VOCs气体,CO为研究氧化性能的模型气体,研究所制Ag/β-MnO2和金属负载型介孔β-MnO2催化剂催化氧化苯和CO催化氧化性能。 以KIT-6为模板制备介孔β-MnO2。通过XRD分析得出制备的β-MnO2完全复制了KIT-6的二维双连续Ia3d结构,且其比表面积较高。所制介孔β-MnO2-400催化剂对苯和CO的催化氧化活性要好于β-MnO2-300。介孔β-MnO2这种较高的催化氧化活性主要来自于其高比表面积和高的氧化还原性能,这一点与样品的XRD和H2-TPR表征结果一致。 使用沉积.沉淀法制备出β-MnO2负载Ag催化剂,并使用还原Ag所用的不同化学还原计量比的NaBH4还原所制的Ag/β-MnO2催化剂。XRD结果表明,所有Ag负载型催化剂保持其载体β-MnO2原来的介孔结构,其中Ag是以金属态Ag0存在。催化氧苯和CO的活性结果表明,未经还原处理的Ag/β-MnO2催化剂催化氧化苯和CO的活性最低,而经还原处理的Ag/β-MnO2催化剂,随NaBH4还原倍数的增加,其催化氧化性能活性随之增强,随后其催化活性降低。其中,Ag-5B的催化氧化活性最高。 使用前后掺杂法制备了xCuO-β-MnO2催化剂。XRD结果表明,样品的介孔和晶型结构与载体β-MnO2保持一致,并且负载铜主要以CuO的形式存在;xCuO-β-MnO2催化剂的H2-TPR结果显示,与载体β-MnO2相比,xCuO-β-MnO2催化剂的还原峰明显向低温方向迁移;催化结果表明,xCuO-β-MnO2催化剂对苯和CO的催化活性明显优于载体β-MnO2。并且xCuO-β-MnO2催化剂的催化活性顺序与其氧化还原性一致。 使用前后掺杂法制备了xFe2O3-β-MnO2催化剂。XRD结果表明,xFe2O3-β-MnO2催化剂的介孔和晶型结构与载体β-MnO2保持一致,并且负载的铁主要以Fe2O3的形式存在;其H2-TPR结果显示,xFe2O3-β-MnO2催化剂的还原峰面积与载体β-MnO2相比,略有增强;xFe2O3-β-MnO2催化剂对苯和CO的催化活性高于载体β-MnO2;后掺法制备的xFe2O3-β-MnO2催化剂对苯的催化氧化活性好于前掺法制备的xFe2O3-β-MnO2。 使用前后掺杂法制备的xCo3O4-β-MnO2催化剂。XRD结果表明,xCo3O4-催化剂的介孔和晶型结构与载体β-MnO2保持一致,并且负载的钻主要是以Co3O4的形式存在。H2-TPR结果表明,xCo3O4-β-MnO2催化剂的还原性能与载体β-MnO2相比,其氧化还原性能明显增强。xCo3O4-β-MnO2催化剂对苯和CO的催化活性明显优于载体β-MnO2,前掺法xCo3O4-β-MnO2催化剂的活性高于后掺法xCo3O4-β-MnO2催化剂。xCo3O4-β-MnO2催化活性顺序与其氧化还原性能一直结果一致。 使用前后掺杂法制备的xNiO-β-MnO2催化剂。XRD结果表明,xNiO-β-MnO2催化剂的介孔和晶型结构与载体保持一致,并且负载的镍主要是以NiO的形式存在。H2-TPR结果表明,与载体β-MnO2相比,xNiO-β-MnO2催化剂的氧化还原能力明显增强。xNiO-β-MnO2催化剂对苯和CO的催化活性高于载体β-MnO2,且前掺法xNiO-β-MnO2催化剂的活性高于后掺法xNiO-β-MnO2制备。其催化活性顺序与其氧化还原性能一致。