介孔ZnO负载Fe⁃Cu⁃Zr复合催化剂用于催化燃烧降解乙酸丁酯
Ordered spherical mesoporous composite catalyst of ZnO⁃based Fe⁃Cu⁃Zr oxide preparation and mechanism of its degradation of butyl acetate作者机构：浙江工商大学环境科学与工程学院杭州310018 浙江工商大学食品与生物工程学院杭州310018
出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)
年 卷 期：2020年第40卷第5期
页 面：1640-1649页
核心收录：
学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学]
基 金：浙江省自然科学基金项目(No.LY20E080003)
主 题：醇热法 球状结构 ZnO⁃3M催化剂 乙酸丁酯 降解机理
摘 要：采用醇热法制备了有序球状介孔ZnO负载Fe⁃Cu⁃Zr复合催化剂,应用BET、SEM、XRD、XPS等对不同物质的量比催化剂进行了表征,研究了催化降解乙酸丁酯的活性及其影响因素,并推测了降解机理.结果表明,铁铜锆复合催化剂颗粒均匀,分散性较好,孔径大部分小于50 nm,比表面积为46~68 m^2·g^-1.各活性成分能够共存和协同发挥作用,铁、铜、锆离子吸附在氧化锌晶胞内,粒子间量子作用力促使晶胞表面积略有变大.锆能够提高3种活性成分间的作用力,可以调节表面电子密度,促使结合能向低的方向偏移,增强催化剂的氧化还原能力.随着锆比例的增大,催化剂的活性也随之增强;随着初始浓度、空速、相对湿度的增加,乙酸丁酯降解效率均有所下降.在乙酸丁酯初始浓度为2590 mg·m^-3、空速为9000 h-1的工况下,ZnO⁃3M催化剂降解乙酸丁酯的T50为116℃,T90为200℃,270℃时CO2转化率达96%,具有良好的低温催化活性和稳定性.乙酸丁酯催化氧化主要中间产物为少量的低级酸和低碳醇,最后被彻底氧化成CO2和H2O.
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