NTP协同双金属锰基催化剂降解氯苯的性能研究

作者：姜理英^*; 张瑜芬; 胡俊; 姚志伟; 黄武; 汤露

来源：环境科学学报, 2021, 41(03): 922-931.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2020.0319

• 低温等离子体
• 双金属锰基催化剂
• 氯苯
• 降解特性
• 副产物

以TiO2为载体,采用共沉淀法制备了3种双金属催化剂(Co-Mn/TiO2、Ce-Mn/TiO2和Nb-Mn/TiO2),与低温等离子体(NTP)协同对氯苯进行降解,并通过XRD、SEM、TEM、BET、XPS、H2-TPR和O2-TPD手段表征其物化性质,以阐明不同催化剂对氯苯的等离子体催化降解差异.结果显示,与单独的NTP相比,双金属催化剂耦合NTP可显著提高氯苯的降解效率和矿化率,减少有毒副产物的产生.Co-Mn/TiO2的催化活性优于Ce-Mn/TiO2和Nb-Mn/TiO2,在氯苯初始浓度为300 mg·m-3,气体停留时间为2 s,放电电压为15 kV的工况条件下,Co-Mn/TiO2耦合的NTP系统对氯苯的降解效率和CO2选择性分别达78.14%和51.02%,其O3的排放浓度为211 mg·m-3.表征结果也验证了以上结论,3种催化剂的金属氧化物均在TiO2表面高度分散,催化剂的比表面积为51～64 m2·g-1.Co-Mn/TiO2催化剂表面的高Mn4+/Mn3+比和Oads含量呈现出更多的氧空位,增大了氧迁徙率,因而表现出最高的催化活性和催化氧化性能.研究表明,双金属锰基催化剂耦合NTP降解氯苯具有很好的应用前景.

• 单位
  浙江工业大学