包邮钴锰基金属氧化物制备及其催化氧化VOCS性能研究

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