基于泡沫镍的MnO2整体式催化剂构筑及其催化氧化甲苯性能研究

开发兼具良好催化活性和优异稳定性的整体式催化剂是VOCs催化燃烧技术工业化应用的关键.传统的整体式催化剂通过在陶瓷载体上进行涂覆、浸渍等工艺制备而成,会导致活性组分分布不均、利用率低甚至失活等问题,从而降低整体式催化剂的性能.因此,利用泡沫镍与KMnO4之间的氧化还原反应,原位合成了 MnO2整体式催化剂MnO2/NF-IS,考察了其催化氧化甲苯的性能,并通过XRD、SEM、TEM、H2-TPR、O2-TPD、XPS等手段对催化剂进行表征,并对MnO2/NF-IS催化氧化甲苯的反应路径进行探究.结果表明:基于泡沫镍原位合成的MnO2/NF-IS具有最佳的催化性能(T90=248℃),优于粉末催化剂MnO2(T90=271℃)以及涂覆法制备的整体式催化剂MnO2/NF-WC(T90=293℃).通过表征发现,MnO2/NF-IS具有特殊的多孔纳米片阵列的形貌和更高的氧空位含量,这可能是其性能优势的重要原因.研究成果为制备基于泡沫镍的MnO2整体式催化剂提供了新思路.