【摘 要】
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目前,随着工业的不断发展,环境污染问题愈演愈烈,其中挥发性有机物（volatile organic compounds,VOCs）因其高污染性和高毒害性引起了社会各界广泛关注,而在VOCs的控制技术中,通过催化氧化反应将VOCs分解为无毒害的H2O和CO2等小分子物质可以彻底消除VOCs,效果优良,应用广泛。开发高效、稳定性好、不易失活、适用范围广泛的降解VOCs的催化剂体系是形成高效VOCs控制
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目前,随着工业的不断发展,环境污染问题愈演愈烈,其中挥发性有机物（volatile organic compounds,VOCs）因其高污染性和高毒害性引起了社会各界广泛关注,而在VOCs的控制技术中,通过催化氧化反应将VOCs分解为无毒害的H2O和CO2等小分子物质可以彻底消除VOCs,效果优良,应用广泛。开发高效、稳定性好、不易失活、适用范围广泛的降解VOCs的催化剂体系是形成高效VOCs控制技术的关键。其中,贵金属型催化剂因其优良且稳定的催化性能引起广泛关注,而分子筛也因其高吸附量,高稳定性等多重优点,一直是催化剂载体研究的热门。本文选择贵金属中价格相对低廉的Ru作为活性组分,将其负载至分子筛制备成负载型催化剂,以使其兼具贵金属及分子筛两者的优良性质。实验研究了分子筛负载Ru型催化剂对于典型VOCs（甲苯及三氯乙烯）的催化氧化反应特性,还讨论了不同焙烧温度及硅铝比对催化剂性能的影响。主要结论如下:（1）通过过量浸渍法将Ru负载至ZSM-5分子筛表面是可行的,催化剂的性能的到很大提升,稳定性佳,抗水性能好,对于多重污染物都展现出了良好的催化氧化性能,甲苯在183℃达到90%的处理效率,三氯乙烯在166℃达到90%的催化效率。活性组分Ru在ZSM-5分子筛表面主要以Ru O2的形式存在,其分散度较高;（2）焙烧温度的提升对Ru/ZSM-5催化剂的性能有一定影响,过高的焙烧温度会引起催化剂催化氧化活性降低。通过多重表征探讨了焙烧温度对催化剂活性的影响机理。实验研究认为350℃是最佳的焙烧温度,甲苯在176℃达到90%的处理效率;（3）分子筛载体的硅铝比对Ru/ZSM-5催化剂的性能的影响较复杂,研究结果表明提高硅铝比有利于提升Ru/ZSM-5催化剂的催化活性,但过高的硅铝比会引起催化剂性能降低。通过多重表征探讨了分子筛硅铝比对催化剂活性的影响机理,实验研究认为硅铝比为150时催化剂催化性能最佳,甲苯在180℃达到90%的分解率;（4）本文分析了甲苯及三氯乙烯在Ru/ZSM-5催化剂上的催化氧化过程。甲苯在Ru/ZSM-5催化剂上有两条催化氧化路径,中间产物有苯甲醛、苯甲酸等。三氯乙烯在Ru/ZSM-5催化剂上的中间产物主要是二氯乙酰氯。经过催化氧化过程,甲苯及三氯乙烯都被最终被氧化为二H2O和CO2等小分子,副产物少,催化过程彻底。
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