摘要

以ZSM-5分子筛为载体,采用浸渍法负载Cu、Mn、Fe、Ce、Ti制备一系列金属氧化物催化剂,利用SEM、XRD、N2吸附-脱附、XPS、H2-TPR对催化剂的理化性质进行了表征,并考察了催化剂的催化氧化甲苯性能。结果表明,Cu/ZSM-5表面粗糙,金属元素分布均匀,具有较好的孔径结构、良好的低温还原性和丰富的吸附氧物种,且负载量为5%的Cu/ZSM-5表现出优异的甲苯催化活性和最佳的抗硫性,在SO2环境下t90为224℃(GHSV=24000 h-1)。原位红外测试结果表明,甲苯的降解遵循以下途径,甲苯首先被吸附在催化剂表面形成吸附态甲苯,随后在催化剂作用下依次被转化为苯甲醛和苯甲酸,再经过开环反应形成马来酸、羧酸等小分子有机物,最终被氧化为CO2和H2O。