基于载锰沸石分子筛的臭氧催化分解特性

TQ426.7; 臭氧作为重点防控的室内气态污染物广泛存在于人类生产、生活中,亟待开发高效的臭氧分解转化器从源头进行净化,催化剂是其核心关键.本文基于金属离子改性沸石分子筛进行臭氧催化性能研究,基于不同沸石拓扑结构、阳离子种类、改性手段及干燥方法,优选得到了采用等体积浸渍法和微波干燥法组合制备的载锰USY沸石Mn-USY-DT/WB,相较商用臭氧分解催化剂具有可逆再生的优势.通过系列表征,提出了可能的长效稳定催化臭氧的机制:单位时间内臭氧分子在沸石上的吸附与催化分解的相互协调,决定了沸石对臭氧的稳态催化分解,呈现宏观所得的脱除效率随时间变化曲线.通过XPS表征分析优选沸石升温可逆再生的潜在原因...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in工程科学学报 Vol. 47; no. 1; pp. 170 - 178
Main Authors 陈浩玥, 郭卓男, 刘应书, 杨雄, 裴有康, 李子宜
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 明尼苏达大学机械工程系,明尼阿波利斯 55455 2025
北京科技大学能源与环境工程学院,北京 100083%香港中文大学(深圳)理工学院,深圳 518172
Subjects
整体式蜂窝催化剂
催化剂
monolithic honeycomb catalyst
zeolite molecular sieves
catalyst
regeneration
沸石分子筛
再生
臭氧
ozone
Online AccessGet full text
ISSN2095-9389
DOI10.13374/j.issn2095-9389.2024.04.22.001

Cover

More Information
Summary:TQ426.7; 臭氧作为重点防控的室内气态污染物广泛存在于人类生产、生活中,亟待开发高效的臭氧分解转化器从源头进行净化,催化剂是其核心关键.本文基于金属离子改性沸石分子筛进行臭氧催化性能研究,基于不同沸石拓扑结构、阳离子种类、改性手段及干燥方法,优选得到了采用等体积浸渍法和微波干燥法组合制备的载锰USY沸石Mn-USY-DT/WB,相较商用臭氧分解催化剂具有可逆再生的优势.通过系列表征,提出了可能的长效稳定催化臭氧的机制:单位时间内臭氧分子在沸石上的吸附与催化分解的相互协调,决定了沸石对臭氧的稳态催化分解,呈现宏观所得的脱除效率随时间变化曲线.通过XPS表征分析优选沸石升温可逆再生的潜在原因,再生后Mn-USY-DT/WB的平均化合态(Average oxidation state,AOS)由 2.95降至2.81,经过加热处理后部分吸附在活性位点的中间氧物种脱附,氧空位释放,因此催化活性恢复.将优选沸石涂敷制得整体式蜂窝沸石催化剂,在实际应用条件(170℃、50000 h-1 空速)下可维持 99%臭氧分解效率 1000 h以上.本工作为长效低阻臭氧分解催化剂的开发提供了新思路.
ISSN:2095-9389
DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2024.04.22.001