整体式负载型La0.8Sr0.2MnO3催化剂制备及催化性能研究

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本研究基于整体式负载型钙钛矿催化剂对VOCs的催化燃烧进行,由于非负载型催化剂比表面小,成型困难,强度不够好等诸多原因难于实际应用。为了克服这些缺点,急需制备性能优良、便于工业化应用的负载型催化剂。本研究前期制备的非负载型催化剂经筛选得出La0.8Sr0.2MnO3催化剂对VOCs有良好的催化活性,但未制备整体式负载型La0.8Sr0.2MnO3催化剂,且国内外对于整体式负载型La0.8Sr0.2MnO3催化剂的研究不多,所以本研究以表面未经处理的蜂窝陶瓷片、表面经处理的蜂窝陶瓷片(孔为圆形和方形两种)、表面经处理的金属丝网为载体,以La0.8Sr0.2MnO3为活性组分,分别采用直接浸渍法和电泳沉积—共沉淀—直接浸渍涂覆法制备了四组整体式负载型催化剂(Cat1、Cat2、Cat3、Cat4),用XRD、BET、SEM等方法对催化剂进行表征,并以气相色谱为检测手段,用常压气体流动装置分别考察这四组催化剂对甲苯的催化活性。催化剂表征结果表明:四组催化剂活性组分颗粒均呈球状;粒径均在纳米级范围内;有较强的La0.8Sr0.2MnO3衍射峰,均形成了良好的钙钛矿晶型结构;有较好的抗振荡能力,活性组分与载体通过物理吸附结合牢固。活性评价实验表明:Cat2的催化效果最好,Cat4的催化效果最差,两者对甲苯的完全催化燃烧温度相差100℃。温度和甲苯进气浓度是影响甲苯去除效果的最主要因素,甲苯去除率随温度升高而增大,随甲苯进气浓度增大而下降,随空速提高略有降低。稳定性实验表明:Cat1、Cat2、Cat3经150小时连续催化燃烧后,甲苯的去除率均能保持在90%以上,甲苯去除率的降幅在10%以内;而Cat4的稳定性相对较差,150小时后甲苯的去除率由99.8%降到约70%。
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