负载型介孔材料用于挥发性有机物净化的研究

采用水热氨水法合成了MCM-41中孔分子筛,然后通过负载法对中孔分子筛进行了铜锰氧化物改性,并考察了该非贵金属催化剂对甲苯进行催化燃烧的特性。通过对比以不同分子筛为载体负载型铜锰氧化物催化剂的活性及耐久性,发现以纯硅MCM-41为载体的催化剂具有较好的活性和耐久性。β型分子筛在作为催化剂载体时,容易发生积炭现象,使得催化剂在耐久性实验中经过24h后迅速失活;而以纯硅MCM-41为载体的催化剂经过48h的耐久性实验以后转化率稳定保持在66.5%左右。此外,实验发现负载型的铜锰催化剂的高温活性远远优于非负载型的催化剂,经过800℃焙烧后的催化剂,在反应温度为380℃时甲苯的转化率仍能达到90%。在反应中,Cu/Mn接近1:2时催化性能最佳,在318℃时甲苯的转化率达到了90%。同时还考察了反应物浓度、氧气浓度以及空速与转化率的关系。发现,提高反应中的氧气浓度有利于催化氧化,反应物甲笨浓度在(3500～10500)×10~(-6)之间时,空速在18000～36000h~(-1)范围内变化时,催化剂的活性比较理想。