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随着工业化进程的加速,大气污染问题已经越来越严重。挥发性有机物(VOCs)是主要的空气污染物,其处理方法越来越受到重视。本课题选取甲苯作为VOCs的典型污染物,采用高活性的α-Mn O2对其进行催化氧化降解,并且考虑到微波快速低耗的特点,比较分析了微波加热与传统单管电阻炉加热两种原理截然不同的加热方式下α-Mn O2催化氧化降解甲苯的性能;最后着于建立α-Mn O2催化O3净化VOCs的最后屏障,对微波加热α-Mn O2同时去除甲苯和臭氧的活性进行了研究,得到了一系列研究结果,具体研究内容主要包括:采用水热法制备了α-Mn O2催化剂,使用单管电阻炉加热对其活性进行评价,并考察不同反应条件对其催化活性的影响,结果表明:α-Mn O2对甲苯具有很好的去除效果;随着停留时间的增加、初始浓度的降低,甲苯的去除率升高,且湿度对催化剂活性几乎没有影响;当催化剂质量为100 mg,甲苯初始浓度为150 ppm、O2为20%、停留时间为0.1 s、温度为300oC时,甲苯的去除率在97%以上。搭建了微波加热装置,并使用微波加热装置对α-Mn O2催化氧化甲苯活性进行评价,同时考察了不同反应条件对其催化活性的影响,结果表明:微波具有快速低耗的加热特点,且具有协同α-Mn O2催化降解甲苯作用;随着微波发射功率的增大、停留时间的增长、甲苯初始浓度的降低,α-MnO2催化氧化甲苯的活性增强,且湿度对其活性几乎没有影响。基于α-Mn O2催化O3氧化VOCs存在VOCs净化不完全、O3有残留等问题,采用快速低耗的微波加热技术建立α-MnO2催化O3净化VOCs的最后屏障,结果表明:微波快速低耗加热α-Mn O2对甲苯和O3具有很好的催化同时去除效果;随着微波功率增大、停留时间增长、臭氧和甲苯初始浓度降低,甲苯和臭氧去除率会升高,且停留时间不短于0.05s时臭氧能够完全被去除;当催化剂质量为300 mg、甲苯初始浓度为30 ppm、臭氧初始浓度为40 ppm、微波发射功率为300 W、停留时间为0.15 s时,臭氧能够完全去除,甲苯的去除率能够达到98%以上。