氧化锰担载贵金属纳米催化剂消除挥发性有机物的研究

Cu--Mn--Ce催化剂的制备及其催化燃烧VOCs的性能研究的开题报告1. 研究背景和意义挥发性有机化合物（VOCs）是指在常温下易挥发的有机化合物，是大气污染的重要源之一，对人体健康和环境产生负面影响。

目前，对VOCs的控制主要采用催化氧化技术，其中催化剂的性能对催化氧化反应的效率和稳定性起着至关重要的作用。

Cu-Mn-Ce催化剂具有良好的催化氧化性能和活性，已被广泛应用于VOCs的催化燃烧领域。

然而，目前对该催化剂的研究还比较有限，需要进一步探究其制备方法和催化燃烧VOCs的性能。

2. 研究内容和重点本研究计划制备Cu-Mn-Ce催化剂，并对其催化燃烧VOCs的性能进行研究。

主要研究内容包括：（1）不同制备方法对Cu-Mn-Ce催化剂催化燃烧VOCs的影响；（2）Cu-Mn-Ce催化剂对不同类型VOCs的催化燃烧性能；（3）Cu-Mn-Ce催化剂的循环稳定性研究。

研究重点在于探究制备方法对催化剂性能的影响以及催化剂的循环稳定性问题。

3. 研究方法和技术路线研究方法主要包括化学共沉淀法、物理混合法和柠檬酸盐法等制备方法和催化氧化实验、表征技术等。

（1）制备Cu-Mn-Ce催化剂：采用化学共沉淀法、物理混合法和柠檬酸盐法制备Cu-Mn-Ce催化剂，并对催化剂进行表征；（2）催化氧化实验：研究Cu-Mn-Ce催化剂对VOCs的催化氧化性能，包括不同催化剂和VOCs的催化效率、最佳反应温度、催化剂的寿命等；（3）表征技术：采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FTIR）等技术对制备的催化剂进行表征，分析不同制备方法对催化剂性能的影响。

4. 预期成果本研究预期可以制备出性能良好的Cu-Mn-Ce催化剂，并对其催化燃烧VOCs的性能进行深入研究。

可以得到以下成果：（1）确定制备Cu-Mn-Ce催化剂的最佳方法；（2）探究Cu-Mn-Ce催化剂对不同类型VOCs的催化燃烧性能；（3）研究催化剂的循环稳定性，以寻求提高催化剂寿命的方法。

2021年第41卷第3期ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY·279·［收稿日期］ 2020 - 08 - 14；［修订日期］ 2020 - 03 - 04。

［作者简介］ 万莲（1995—），女，江苏省淮安市人，硕士生，电话，电邮。

通讯作者：陈丰，电话，电邮。

［基金项目］ 江苏省自然科学基金-优秀青年基金项目（BK20180103）。

氧化铈基催化剂在气相挥发性有机物降解领域的研究进展万 莲，陈 丰（苏州科技大学 化学与生命科学学院，江苏 苏州 215009）［摘要］ 挥发性有机化合物（VOCs ）作为大气污染物的主要来源日益受到关注。

催化氧化技术被认为是最有效的VOCs 降解方法之一，其核心是催化剂。

氧化铈（CeO 2）基催化剂因具有良好的储氧和释氧能力、价格相对低廉而备受关注。

本文在论述CeO 2基催化剂降解VOCs 机理的基础上，分别从单一CeO 2和CeO 2基复合金属或金属氧化物两个方面总结了近年来氧化铈基催化剂在光（热）催化氧化VOCs 领域的研究进展。

指出，增加负载材料的多样性、探究反应机理的本质、开发催化效果好且成本效益高的催化剂产品是该领域未来的研发趋势。

［关键词］ 挥发性有机化合物（VOCs ）；催化氧化；氧化铈基催化剂 ［中图分类号］ X511 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1006-1878（2021）03-0279-08 ［DOI ］ 10.3969/j.issn.1006-1878.2021.03.005Research progresses of cerium oxide -based catalysts for degradation ofvolatile organic compounds in gas phaseWAN Lian ，CHEN Feng（School of Chemistry and Life Sciences ，Suzhou University of Science and Technology ，Suzhou 215009，China ）Abstract ：As the main source of air pollutants ，volatile organic compounds （VOCs ） have received increasing attention. Catalytic oxidation technology is regarded as one of the most effective VOCs degradation treatment methods ，and the core of this technology is the catalyst. Cerium oxide （CeO 2） -based catalysts have attracted much attention due to their good oxygen storage and oxygen release capabilities and relatively low prices. Based on discussing the mechanism of VOCs degradation by CeO 2-based catalysts ，this paper reviews the research progress of CeO 2-based catalysts in photo （thermal ） catalytic oxidation and catalytic combustion of VOCs in recent years ，involving two aspects of single CeO 2 and CeO 2-based composite metal or composite metal oxide. Prospects on the future research and development trends of increasing the diversity of support materials ，exploring the nature of the reaction mechanism ，and developing catalyst products with good catalytic effects and high cost -effectiveness are pointed out.Key words ：volatile organic compounds （VOCs ）；catalytic oxidation ；cerium oxide -based catalyst习近平总书记在十九大报告中指出，坚持人与自然和谐共生，必须树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念。

挥发性有机化合物催化消除前沿技术及研究进展
杨福;刘梦婷;马淑兰;魏祎暄;欧锐;王旭裕;李露露;张武翔;潘建明
【期刊名称】《化工进展》
【年(卷),期】2022(41)9
【摘要】挥发性有机化合物(VOCs)是可吸入有害物质形成的重要前体,是大气污染物的重要组成部分。

催化氧化法作为末端技术是目前处理VOCs最有效的途径之一。

本文讨论了VOCs的热催化氧化、光催化氧化和光热协同催化氧化的研究进展,重点研究常用VOCs的催化氧化机理以及相关催化剂的构筑。

其中,热催化燃烧主要以贵金属(Pt、Pd、Au、Ag等)、过渡金属(Mn、Co、Cr等氧化物)及复合型催化剂研究展开;光催化氧化以TiO和CN为典型催化剂进行讨论;光热协同催化研究主要包括碳基催化剂、贵金属负载型以及过渡金属负载型催化剂的开发与应用。

此外,本文对基于催化剂的热催化、光催化和光热催化去除VOCs的开发和研究提出了进一步的展望。

【总页数】12页(P4801-4812)
【作者】杨福;刘梦婷;马淑兰;魏祎暄;欧锐;王旭裕;李露露;张武翔;潘建明
【作者单位】江苏大学化学化工学院;江苏科技大学环境与化学工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ09
【相关文献】
1.沸石分子筛材料在消除挥发性有机化合物反应中的吸附与催化性能
2.含氯挥发性有机化合物催化燃烧催化剂的研究进展
3.含氯挥发性有机化合物催化燃烧反应中非贵金属氧化物催化剂的研究进展
4.挥发性有机物催化消除研究进展
5.挥发性有机化合物催化燃烧用铂基催化剂的研究进展
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第50卷第10期 辽 宁 化 工 Vol.50，No. 10 2021年10月 Liaoning Chemical Industry October，2021收稿日期： 2021-03-30 作者简介： 李彦秋（1996-），女，吉林省通化市人，硕士，2021年毕业于辽宁石油化工大学工程热物理专业，研究方向：污染气体处理。

锰基催化剂催化氧化VOCs 技术的研究进展李彦秋1，刘人玮1，朱美玉1，高姿乔2（1. 辽宁石油化工大学， 辽宁 抚顺 113001； 2. 中油辽河工程有限公司，辽宁 盘锦 124010）摘 要： 针对挥发性有机化合物（VOCs）有毒有害、污染大气等问题，开展了锰系催化剂催化氧化VOCs 的分类研究。

探讨了单一锰氧化物、锰基复合氧化物、一些特殊的锰基氧化物、锰基负载型催化剂以及锰系单体的催化活性及其影响因素、形貌结构和催化特点等，并对锰系催化剂的改进合成方法提出了建议，为未来锰系催化剂的研究发展提供了方向。

关 键 词：VOCs；低温催化氧化；锰系催化剂；催化机理中图分类号：X701.7 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2021）10-1502-05VOCs 是一种有机化合物，沸点在室温到260 ℃之间，具有很高的蒸气压，在大气中含量很低，是工业生产过程中无法避免的对人类和大气产生危害的气体之一[1-2]。

因此，为了降低大气污染、保护人类赖以生存的家园，实现可持续发展，控制VOCs 的产生与排放是目前亟待解决的一大技术难题。

催化燃烧工作温度较低，所需燃料较少[3-4]，可以有效地用于处理VOCs 浓度和流速各不相同的废气流[5]，生成的二噁英和毒性物质较少，因此相对而言对环境更友好[6]，常适用于管道末端VOCs 的处理[7]。

通过适当设计催化剂体系，其他有毒反应中间体的形成也可以减至最少。

针对不同种类的VOCs，催化剂主要分成以下3种：贵金属催化剂[8]、非贵金属氧化物催化剂[9]、混合金属催化剂[10]。

Mn基催化剂上VOCs催化氧化性能研究的开题报告
一、研究背景和意义
挥发性有机化合物（VOCs）是指在常温常压下易于挥发的有机化合物，主要来源包括化工生产、印刷、汽车尾气等多个领域。

由于其对空
气质量和人类健康造成的危害，VOCs的控制和减排已成为环保领域的一个重要研究方向。

催化氧化技术是VOCs处理的一种有效方法，其中基于Mn催化剂的VOCs催化氧化技术由于具有高效性、低温性、对多种VOCs的有效性等优点，近年来备受关注。

本研究旨在研究Mn基催化剂上VOCs催化氧化性能，为VOCs处理技术的发展提供基础研究支持。

二、研究内容和方法
本研究将选取Mn基催化剂为研究对象，通过实验室制备Mn催化剂，并利用VOCs模拟气体为研究对象进行催化氧化实验。

具体实验包括以下几个方面：
（1）催化剂制备
采用某一种方法制备不同组成的Mn催化剂，并通过各种手段（如XRD、SEM、TEM等）进行表征。

（2）模拟气体调制
使用模拟VOCs气体混合仪调制字符化气体，包括不同种类和不同
浓度的VOCs。

（3）催化氧化实验
将Mn催化剂投加于反应器中，通入字符化气体进行催化氧化实验。

通过气质联用技术对反应产物和中间体进行在线监测和分析。

三、预期结果和意义
通过以上实验，预计可得到以下结果：
（1）制备不同组成的Mn催化剂，并对其进行表征。

（2）评估不同Mn催化剂对模拟VOCs气体的催化氧化性能，研究催化氧化条件对催化剂活性的影响。

（3）探究Mn催化剂催化氧化机理。

本研究可为VOCs的治理提供新的思路和方法，对于推动相关技术的研发与应用具有一定的参考价值。

《贵金属负载CeO2复合物的制备及其VOCs气敏性能研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，挥发性有机化合物（VOCs）的排放问题日益严重，对环境和人类健康构成了巨大威胁。

因此，研发高效、环保的VOCs气体检测和净化技术显得尤为重要。

贵金属负载CeO2复合物作为一种新型的VOCs气体传感器材料，具有较高的气敏性能和催化活性。

本文将重点探讨贵金属负载CeO2复合物的制备方法，以及其在VOCs气敏性能方面的研究。

二、贵金属负载CeO2复合物的制备1. 材料与设备制备过程中所需材料包括CeO2、贵金属（如Pt、Pd等）、有机溶剂、还原剂等。

设备包括搅拌器、烘箱、马弗炉、离心机等。

2. 制备方法（1）溶胶-凝胶法：将CeO2溶解在有机溶剂中，加入贵金属前驱体溶液，经过搅拌、凝胶化、干燥等步骤，得到贵金属负载CeO2复合物的前驱体。

然后通过热处理使前驱体转化为最终的复合物。

（2）沉淀法：将CeO2溶液与贵金属盐溶液混合，加入沉淀剂，使贵金属在CeO2表面形成沉淀。

经过离心、洗涤、干燥等步骤，得到贵金属负载CeO2复合物。

（3）浸渍法：将CeO2载体浸入贵金属盐溶液中，使贵金属在载体表面形成均匀的负载。

然后通过热处理使贵金属与CeO2形成紧密的复合结构。

三、VOCs气敏性能研究1. 实验方法采用静态法或动态法对贵金属负载CeO2复合物的VOCs气敏性能进行测试。

在一定的温度和湿度条件下，向测试室中注入VOCs气体，记录传感器对VOCs气体的响应时间、恢复时间、灵敏度等参数。

2. 结果与讨论（1）响应时间和恢复时间：贵金属负载CeO2复合物对VOCs气体的响应时间和恢复时间均较短，表明其具有良好的气敏响应速度。

这主要归因于贵金属的催化作用和CeO2的高比表面积。

（2）灵敏度：贵金属负载CeO2复合物对不同种类的VOCs 气体表现出较高的灵敏度。

这主要得益于贵金属与CeO2之间的相互作用，使得复合物表面产生了更多的活性位点，提高了对VOCs气体的吸附和催化能力。

二氧化锰载体晶型对铂催化降解挥发性有机物性能的影响2016-07-31 13:31来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部α-, δ-MnO2纳米棒及其负载0.8%(w) Pt的TEM图谱挥发性有机物(VOCs)不仅是有毒的空气污染物(因其毒性, 恶臭, 致突变和致癌性), 还是臭氧和光化学烟雾的前驱体.已经有多种技术应用于VOCs的减排和降解净化, 其中催化氧化被公认是控制VOCs排放的有效方法之一. 催化氧化可以在较低温度下对VOCs实现净化, 具有能量效率高, 无NO x排放, 以及适用于非常稀(<5000×10-6 (体积分数))污染物的直接氧化净化的特点, 而这种浓度的污染物一般在热燃烧中无额外的燃料是没法处理的.目前, 贵金属(Pt, Pd和Au)负载催化剂和金属氧化物催化剂普遍被用于减少VOCs的排放.一般而言, 对于VOCs的氧化净化, 铂系金属是高活性的催化剂. 金属氧化物负载铂复合催化剂的研究,一直是人们的兴趣. 在VOCs和CO的催化燃烧中所用的载体有: Al2O3,SiO2, MgO,TiO2, SnO2, ZrO2,ZnO,CeO2, WO3-ZrO2和La0.9Cu0.1MnO3,LaCoO3, 石墨烯等.MnO2是一种VOCs氧化的优良催化剂, 对于CO的催化氧化, 其活性与MnO2纳米棒的相结构有明显关系, 催化活性顺序如下: α-MnO2≈δ-MnO2>γ-MnO2>β-MnO2。

清华大学化学系, 吴小琴等人通过水热法合成了纯相的α-MnO2和δ-MnO2纳米棒, 并利用溶胶固定化工艺制备了负载铂纳米颗粒的Pt/MnO2材料. 通过透射电镜(TEM), X射线粉末衍射(XRD), 扫描电镜(SEM), X射线光电子能谱(XPS), N2吸附-脱附和H2程序升温还原(H2-TPR)技术研究了样品的微观结构和吸附活性位, 探查了CO和挥发性有机化合物(VOCs)(苯和甲苯)在催化剂上的催化发光(CTL)性质. 结果表明: 铂颗粒在α-MnO2和δ-MnO2载体上以高分散状态存在, 负载过程不会影响α-MnO2纳米棒的晶相结构, 但会导致δ-MnO2纳米棒产生结构变化. 经XPS证实不是Pt与其发生了反应. α-和δ-MnO2纳米棒对CO、苯和甲苯的催化氧化都具有很高的活性, δ-MnO2的活性略高于α-MnO2相. 虽然N2吸附-脱附实验结果证实Pt负载会导致MnO2纳米棒比表面积的下降, 但H2-TPR 结果显示Pt和MnO2之间会产生强烈的相互作用, 显著增强其催化活性, 且Pt/δ-MnO2活性高于Pt/α-MnO2.催化氧化发光研究表明, 这四种催化剂活性顺序是α-MnO2≤δ-MnO2<Pt/α-MnO2<Pt/δ-MnO2,与H2-TPR 结果一致.铂的负载可以显著增强α-MnO2和δ-MnO2纳米棒对CO、苯和甲苯催化氧化的活性.。

《贵金属负载CeO2复合物的制备及其VOCs气敏性能研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，挥发性有机化合物（VOCs）的排放问题日益严重，对环境和人类健康造成了极大的威胁。

因此，开发高效、灵敏的VOCs气敏传感器显得尤为重要。

贵金属负载CeO2复合物因其独特的物理化学性质，在VOCs气敏传感器领域展现出巨大的应用潜力。

本文旨在研究贵金属负载CeO2复合物的制备方法及其对VOCs气敏性能的影响。

二、贵金属负载CeO2复合物的制备1. 材料选择与准备制备贵金属负载CeO2复合物，首先需要选择适当的原材料。

本实验选用纳米CeO2和贵金属（如Pt、Pd）作为主要原料。

将CeO2和贵金属前驱体溶液进行混合，制备出复合物的前驱体。

2. 制备方法采用溶胶-凝胶法结合浸渍法进行制备。

首先，将CeO2前驱体溶液在适当温度下进行溶胶-凝胶转化，形成凝胶状CeO2。

然后，将贵金属前驱体溶液浸渍到CeO2凝胶中，通过热处理使贵金属负载在CeO2上，形成复合物。

三、VOCs气敏性能研究1. 实验装置与方法VOCs气敏性能测试采用静态配气法。

将制备的贵金属负载CeO2复合物置于测试室中，通过注入不同浓度的VOCs气体，测试其电阻变化，从而评估其气敏性能。

2. 结果与讨论通过实验发现，贵金属负载CeO2复合物对VOCs具有较好的气敏响应。

在不同浓度的VOCs气体下，复合物的电阻变化明显，表明其具有良好的气敏性能。

此外，贵金属的负载量对气敏性能也有影响。

适量负载贵金属可以提高复合物的气敏性能，但过高的负载量会导致气敏性能下降。

这可能是因为过高的负载量会导致贵金属颗粒团聚，降低其催化活性。

四、机理分析贵金属负载CeO2复合物具有优异的气敏性能，主要归因于其独特的物理化学性质。

CeO2具有较高的氧储存和释放能力，可以与VOCs分子发生氧化还原反应，从而改变其电阻。

贵金属的引入可以进一步提高CeO2的催化活性，加速氧化还原反应的进行。