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催化燃烧是一种能耗低、处理效率高的有机废气(VOCs)治理方法,该法因设备简单,不易形成NOx二次污染等优点在当前VOCs处理技术中备受关注。其中催化剂是VOCs催化燃烧技术的核心。含氯有机废气是较难处理的一类废气,目前报道的含氯有机废气净化催化剂需要的反应温度较高、而且使用寿命较短,因此迫切需要提高催化剂的性能。对于含氯有机废气的处理,通常采用Cr基催化剂。Cr基催化剂对含氯有机废气有较高的催化性能,但是对碳氢化合物有机废气的催化性能却不高。然而工业排放废气往往是多种VOCs同时存在,即除了含氯有机物外,还有芳烃、酯、醇等。因此,开发对含氯有机物、含氧烃和芳烃有机物均具有高催化性能的催化剂,以满足工业有机废气处理的需要,是本论文的研究目标。获得如下研究结果:1.采用沉积沉淀法制备了不同Cr含量的CrOx/ZrO2催化剂,并考察了该催化剂对CH4氧化的催化性能。实验结果表明,催化剂中Cr物种以晶相Cr2O3形式存在,而载体ZrO2以单斜相为主。随着焙烧温度升高,催化剂中ZrO2和Cr2O3的晶粒明显增大。Cr2O3和ZrO2之间的相互作用使得双组分CrOx/ZrO2催化剂的比表面积大于相应的单组份催化剂。催化剂对CH4氧化性能随着Cr含量的提高而增强,Cr含量20%时催化剂的活性最高,CH4完全转化温度为450℃。进一步增加Cr含量催化活性下降是由于Cr2O3晶粒增大的缘故。2.通过对CrOx/Al2O3催化剂的XRD和Raman表征,发现催化剂中大部分的Cr物种以晶相Cr2O3形式存在,少量以非晶相或高分散的高价态形式存在。催化剂对CH2Cl2的催化反应结果显示,Cr含量为20%时催化剂表现出较高的氧化活性和反应稳定性,CH2Cl2的完全转化温度为350℃。从NH3-TPD表征结果可知,Cr负载增加的同时提高了催化剂的表面酸性,而且负载20%Cr使表面酸性增加量最大。综合活性测试和表征结果,我们认为催化剂中高价态Cr物种是催化氧化CH2Cl2的活性相,且催化剂表面酸中心有利于CH2Cl2的氧化。3.通过对照CrOx-ZrO2、Pd/ZrO2和Pd/CrOx-ZrO2催化剂对CH2Cl2、乙酸乙酯和甲苯的催化性能和表征结果,发现CrOx-ZrO2对CH2C12和乙酸乙酯的氧化性能高于对甲苯的氧化性能,而Pd/ZrO2对甲苯表现出较好的氧化性能;双组份Pd/CrOx-ZrO2催化剂对三种反应物都表现出较高的催化性能。BET测试和NH3-TPD表征结果显示,Pd和Cr的添加增大了催化剂的比表面积,提高了催化剂的表面酸性。这可能是Pd/CrOx-ZrO2表现较高催化效果的原因。此外,Pd/CrOx-ZrO2具有较好的反应稳定性。