钴锰基金属氧化物制备及其催化氧化VOCS性能研究

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作者：雷娟著著

出版社：化学工业出版社

本类榜单：工业技术

分类：工业技术 > 环境科学

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ISBN：9787122458865
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
开本：其他
页数：200
出版时间：2024-06-01
条形码：9787122458865 ; 978-7-122-45886-5

本书特色

1.实用性，催化燃烧法在VOCs治理技术市场具有较高的占有率，本书所介绍的MOFs为前驱体制备的金属氧化物催化剂对部分VOCs的催化性能比贵金属催化剂更突出，因此其具有广阔的应用前景，相关研究具有较强的传播价值和参考价值。2.参考性，本书选取MOFs为前驱体制备钴锰基金属氧化物催化剂用于甲苯和丙酮催化氧化，详细介绍了催化剂掺杂改性、性能调控与测试，可为高活性、强稳定性钴锰基金属氧化物催化剂的设计构筑提供理论依据和技术支撑。3.专业性，本书内容凝练了作者所承担的多个项目成果，保障了内容的深度和专业性。

内容简介

本书以大气中挥发性有机污染物（VOCs）催化氧化为主线，从导论出发，阐述了VOCs的种类、危害及治理技术，分析了当前治理VOCs的主流技术——催化氧化技术中催化剂的研究现状、非贵金属氧化物催化氧化VOCs发展趋势、近年来MOFs衍生金属氧化物催化氧化VOCs现状及发展趋势、VOCs催化氧化机理等，主要介绍了MOFs衍生的钴锰基金属氧化物的制备及催化性能研究，并探讨了焙烧条件及金属掺杂等对MOFs衍生的钴锰基金属氧化物催化剂催化氧化甲苯和丙酮等VOCs性能的影响，并对此类催化剂的创新进行了总结，对其在VOCs催化氧化领域的应用进行了展望。本书思路新颖，数据内容翔实，具有较强的针对性和参考价值，可供环境催化及相关领域科研人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、化学工程、材料工程及相关专业师生参阅。

第1章概论 1 1.1 VOCs 污染物分类、来源及危害 2 1.2 VOCs 主要治理技术 5 1.2.1 物理处理技术 5 1.2.2 生物降解技术 6 1.2.3 化学降解技术 7 1.3 VOCs 催化氧化催化剂的研究现状 8 1.3.1 贵金属催化剂 8 1.3.2 非贵金属催化剂 12 1.4 非贵金属氧化物催化氧化VOCs 发展趋势 17 1.4.1 钴基金属氧化物催化剂 18 1.4.2 锰基金属氧化物催化剂 21 1.5 MOFs 衍生金属氧化物催化氧化VOCs 现状及发展趋势 25 1.5.1 MOFs 衍生物在催化领域的研究概述 25 1.5.2 MOFs 衍生物在VOCs 催化领域的应用 26 1.5.3 MOFs 衍生金属氧化物催化氧化VOCs 发展趋势 27 参考文献 32 第2章 VOCs催化氧化反应机理 41 2.1 VOCs 催化氧化反应机理概述 42 2.1.1 Marse-van Krevelen（MVK）模型 42 2.1.2 Langmuir-Hinshelwood（L-H）模型 42 2.1.3 Eley-Rideal（E-R）模型 43 2.2 甲苯催化氧化反应机理研究现状 43 2.3 丙酮催化氧化反应机理研究现状 46 参考文献 50 第3章实验方法和内容 52 3.1 实验药品及仪器 53 3.1.1 化学试剂 53 3.1.2 实验气体 53 3.1.3 实验仪器 54 3.2 材料表征方法 54 3.2.1 X 射线粉末衍射 54 3.2.2 扫描电子显微镜 55 3.2.3 高倍透射电子显微镜 55 3.2.4 氮气吸脱附表征 55 3.2.5 拉曼光谱表征 55 3.2.6 X 射线光电子能谱 56 3.2.7 H2- 程序升温还原/O2- 程序升温还原 56 3.2.8 元素碳、氢、氮测试 56 3.2.9 电感耦合等离子体原子发射光谱分析 56 3.2.10 傅里叶原位红外光谱法 56 3.3 催化剂的制备 57 3.3.1 Co/Mn-MOFs 的合成 57 3.3.2 钴氧化物催化剂和锰氧化物催化剂的制备 58 3.3.3 钴基复合金属氧化物催化剂的制备 58 3.3.4 锰基复合金属氧化物催化剂的制备 58 3.4 催化剂性能研究 58 3.4.1 催化剂活性评价 58 3.4.2 催化剂稳定性测试 60 3.4.3 分析和计算方法 60 参考文献 61 第4章 MOFs衍生的钴锰基金属氧化物的制备及催化性能研究 62 4.1 以不同Co-MOFs 为前驱体制备的钴氧化物及其催化氧化性能 65 4.1.1 研究内容 65 4.1.2 结果与讨论 66 4.2 以不同Mn-MOFs 为前驱体制备的锰氧化物及其催化氧化性能 80 4.2.1 研究内容 80 4.2.2 结果与讨论 81 参考文献 95 第5章焙烧条件对以ZSA-1为前驱体制备Co3O4 催化剂催化氧化甲苯的影响 100 5.1 研究内容 102 5.1.1 Co3O4 催化剂的制备 102 5.1.2 样品表征 103 5.1.3 催化剂活性评价 103 5.1.4 催化剂稳定性测试 103 5.1.5 催化剂降解甲苯的机理研究 103 5.2 结果与讨论 103 5.2.1 结构分析 103 5.2.2 催化剂表面成分和还原性能 107 5.2.3 催化活性测试 109 5.2.4 催化剂稳定性测试 116 5.3 催化剂催化氧化甲苯的机理研究 117 参考文献 120 第6章不同金属掺杂ZSA-1制备钴基复合金属氧化物用于甲苯催化氧化 122 6.1 Mn 掺杂制备钴基复合金属氧化物用于甲苯催化氧化 123 6.1.1 研究内容 124 6.1.2 结果与讨论 125 6.1.3 催化剂催化氧化甲苯的机理研究 141 6.2 不同金属掺杂制备钴基复合金属氧化物用于甲苯催化氧化 143 6.2.1 研究内容 145 6.2.2 结果与讨论 146 6.2.3 催化剂M-Co1Cu1Ox 催化氧化甲苯的机理研究 161 参考文献 164 第7章不同方法制备Cu掺杂Mn3O4 催化剂用于甲苯丙酮混合气催化氧化 169 7.1 研究内容 171 7.1.1 催化剂合成 171 7.1.2 样品表征 171 7.1.3 催化剂活性评价 171 7.1.4 催化剂稳定性测试 172 7.2 结果与讨论 172 7.2.1 催化剂的结构表征 172 7.2.2 催化剂表面成分和还原性能 177 7.2.3 催化活性对比研究 180 7.2.4 催化剂稳定性测试 186 7.3 催化剂催化甲苯、丙酮及双组分混合气的机理研究 187 参考文献 192 第8章创新及展望 195 8.1 结论 196 8.2 创新性 198 8.3 展望 199

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作者简介

雷娟，博士，太原工业学院副教授，研究方向为环境催化，先后发表SCI论文5篇（2篇TOP期刊），发表中文核心论文2篇，获得授权国家发明专利1项，实用新型专利3项。近年先后参与了多项VOCs催化氧化领域的国家自然科学基金项目，主持研究了省部级和校级等项目6项，包括山西省教育厅科技创新项目、气体能源清洁高效利用山西省重点实验室开放基金、太原工业学院重点基金、太原工业学院青年学术带头人支持计划项目和山西省青年基金项目，参与山西省科技重大专项计划“揭榜挂帅”项目1项。

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