文档名：CuMn2O4催化剂臭氧催化甲苯反应条件和机理分析
摘要：为减少目前工业生产排放大量的挥发性有机污染物(VOCs)对环境的影响,采用共沉淀法制备CuMn2O4尖晶石催化剂,将CuMn2O4催化剂结合臭氧(O3)催化氧化VOCs具有良好的效果,考察了反应条件对甲苯处理效果的影响,分析CuMn2O4臭氧催化氧化甲苯的反应机理.结果表明,CuMn2O4在臭氧的体积分数为2.1×10-3、反应温度为100℃以及干空气条件下对甲苯的去除率达73%.通过催化表征和原位反应过程分析,证实适当温度和高体积分数的O3可促进活性氧物种(ROS)产生,O3在Mn-O或Cu-Ov-Mn分解并生成ROS,而Cu0与Cu+质量分数比w(Cu0)/w(Cu+)可作为甲苯吸附锚点,在反应初期吸附甲苯并促使甲苯在活性位点(Cu-Ov-Mn)氧化成苯甲酸,甚至CO2、H2O等小分子物质.
Abstract：Inordertoreduceenvironmentalimpactofvolatileorganicpollutants(VOCs)emittedbyindustrialproduction,aCuMn2O4spinelcatalystwaspreparedviaco-precipitation.CatalyticoxidationofVOCsbytheCuMn2O4catalystcombinedwithozone(O3)showedgoodperformance.Theeffectsofreactionconditionsonthetreatmentoftoluenewereinvestigated,andthereactionmechanismwasanalyzed.TheresultsshowthatCuMn2O4canremove73%tolueneatO3volumefraction2.1×10-3andreactiontemperature100℃underdryairconditions.CatalyticcharacterizationandinsituanalysisofthereactionprocessconfirmthatsuitabletemperaturesandhighO3volumefractionscanpromotetheproductionofreactiveoxygenspecies(ROS),thedecompositionofO3happenedatMn-OorCu-Ov-MnandformedROS,andw(Cu0)/w(Cu+)couldbeusedasatolueneadsorptionanchortoadsorbtolueneattheearlystageofthereaction.ToluenewasoxidizedintobenzoicacidandothersmallmoleculessuchasCO2andH2Oattheactivesites(Cu-Ov-Mn).
作者：叶志平 王朝晖 刘明浩 赵博 王冠杰[5] 姜宁 黄燕[6]Author：YEZhiping WANGZhaohui LIUMinghao ZHAOBo WANGGuanjie[5] JIANGNing HUANGYan[6]
作者单位：浙江工业大学环境学院,浙江杭州310014;国家环境保护大气复合污染来源与控制重点实验室,北京100084浙江工业大学环境学院,浙江杭州310014浙江工业大学环境学院,浙江杭州310014;浙江卓锦环保科技股份有限公司,浙江杭州310064浙江德创环境科技有限公司,浙江绍兴312000浙江大学台州研究院,浙江台州318000德清县生态环境监测站,浙江湖州313299
刊名：高校化学工程学报 ISTICEIPKU
Journal：JournalofChemicalEngineeringofChineseUniversities
年，卷(期)：2024, 38(3)
分类号：X511
关键词：CuMn2O4 臭氧催化氧化 影响因素 反应机理
Keywords：CuMn2O4 ozone-catalysedoxidation influencingfactors reactionmechanism
机标分类号：R242X703.1X511
在线出版日期：2024年7月8日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金，国家环境保护大气复合污染来源与控制重点实验室开放基金CuMn2O4催化剂臭氧催化甲苯:反应条件和机理分析[
期刊论文] 高校化学工程学报--2024, 38(3)叶志平 王朝晖 刘明浩 赵博 王冠杰 姜宁 黄燕为减少目前工业生产排放大量的挥发性有机污染物(VOCs)对环境的影响,采用共沉淀法制备CuMn2O4尖晶石催化剂,将CuMn2O4催化剂结合臭氧(O3)催化氧化VOCs具有良好的效果,考察了反应条件对甲苯处理效果的影响,分析CuMn2O4...参考文献和引证文献
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