论文部分内容阅读
甲醛是室内最严重的污染物之一，具有高毒性、难降解、释放周期长等特点，长期生活在甲醛超标的环境中易引发健康问题，甚至死亡，因此，如何消除室内甲醛污染成为人们关注的热点问题。在众多消除甲醛的方法中，催化氧化技术可以在较低温度将甲醛转化为无毒的CO2和H2O，是消除甲醛的有效方法。 本文以TiO2、γ-Al2O3为载体，利用浸渍法制备Cu-Mn/TiO2和Cu-Mn/γ-Al2O3复合氧化物催化剂。并以Cu-Mn负载量、n(Cu)∶ n(Mn)、焙烧温度、焙烧时间4因素3水平设计正交实验，对其制备条件进行了优化，考察了催化剂在静态条件下催化氧化甲醛的活性;利用动态催化氧化装置，研究了最优制备条件下的Cu-Mn/TiO2和Cu-Mn/γ-Al2O3以及Cu-Mn复合氧化物催化剂在不同温度、不同气体流速下对甲醛的催化活性以及50h催化剂的稳定性;并通过X射线衍射(XRD)、N2等温吸附-脱附及带有能谱分析(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)等手段对其形貌和成分进行了表征。 通过正交实验得到Cu-Mn/TiO2催化剂的最佳制备条件为: Cu-Mn负载量30％(w)，n(Cu)∶ n(Mn)=1∶4，焙烧温度400℃，焙烧时间4h; Cu-Mn/γ-Al2O3的最佳制备条件为:Cu-Mn负载量30％(w)，n(Cu)∶ n(Mn)=1∶4，焙烧温度500℃，焙烧时间6h。在静态甲醛催化氧化实验中，30℃时，Cu-Mn/γ-Al2O3活性较好，甲醛去除率可达98.14％，Cu-Mn/TiO2活性较差，甲醛去除率为42.16％。 通过动态催化氧化实验研究不同因素对最优条件下制备的Cu-Mn/γ-Al2O3和Cu-Mn/TiO2催化氧化甲醛性能的影响，发现Cu-Mn/γ-Al2O3催化剂能在150℃下实现甲醛的完全去除，分别比Cu-Mn/TiO2和Cu-Mn复合氧化物催化剂完全去除甲醛时的温度低80℃和140℃。即Cu-Mn/γ-Al2O3对甲醛的催化活性优于Cu-Mn/TiO2和Cu-Mn复合氧化物催化剂。在不同气量条件下催化剂稳定性为:Cu-Mn复合氧化物＞Cu-Mn/γ-Al2O3＞Cu-Mn/TiO2。连续测试50h以测定催化剂的寿命，发现Cu-Mn复合氧化物和Cu-Mn/γ-Al2O3活性良好，而Cu-Mn/TiO2活性略微下降，但仍在94％以上。