超声法制备负载Cu-Fe分子筛催化剂及其催化氧化甲苯性能研究

作者：刘雪平; 徐晋春; 史楷文; 李蕊; 田欣慧; 翟大宁; 李海洋; 宋忠贤^*

来源：低碳化学与化工, 2023, 48(04): 69-76.

• Cu-Fe负载
• 分子筛
• 超声法
• 甲苯
• 催化氧化

挥发性有机化合物(VOCs)是大气污染物的重要组成部分，可对生态环境和人体健康造成严重危害，因此设计并制备高效催化剂降解VOCs尤为重要。作为商业应用的催化剂，分子筛具有稳定性好和抗毒能力强等优点，然而单一分子筛催化活性较差，需要负载活性组分进一步提高催化性能。采用超声法，分别以ZSM-5、Beta和SAPO-34分子筛作载体同时负载Cu、Fe过渡金属氧化物制备了Cu-Fe/ZSM-5、Cu-Fe/Beta和Cu-Fe/SAPO-34催化剂并用于甲苯催化氧化。催化活性测试结果表明，Cu-Fe/ZSM-5催化剂表现出最佳催化活性，300℃下甲苯转化率可达90%。X-射线衍射(XRD)分析结果表明，同时负载Cu、Fe金属氧化物未对分子筛结构造成明显破坏，且金属氧化物具有良好的分散性。NH3程序升温(NH3-TPD)分析结果表明，酸性不是影响催化活性的唯一因素。原位漫反射红外(in situ DRIFT)和色谱质谱联用(GC-MS)分析结果表明，催化活性较好的催化剂上生成的中间产物较少，而催化活性较差的催化剂上会生成更多的中间产物。

• 单位
  西南化工研究设计院有限公司; 河南城建学院