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Catalytic performance of Nb2O5 modified Ru/CeO2 for dichloromethane oxidation

Progress in Natural Science:Materials International 2023年第4期33卷 486-494页

作者： Wencheng Hao Zhiwei Wang Shaohua Xie Lu Wei Zhiquan Hou Yuxi Liu Hongxing Dai Jiguang Deng Beijing Key Laboratory for Green Catalysis and Separation Key Laboratory of Beijing on Regional Air Pollution Control Faculty of Environment and Life Beijing University of Technology Department of Civil Environmental and Construction Engineering Catalysis Cluster for Renewable Energy and Chemical Transformations(REACT) Nano Science Technology Center(NSTC) University of Central Florida

1 wt% Ru/5 wt% Nb2O5/CeO2(RuNbCe) catalyst was synthesized via the incipient wetness impregnation method, and measured for the catalytic oxidation of dichloromethane(DCM). The physicochemical properties of catalysts were determined used various characterization techniques. Compared with 1 wt% Ru/CeO2, 5 wt%Nb2O5/CeO2, CeO2, 1 wt% Ru/xNb2O5/CeO2(x = 1 wt%, 2 wt%, and 3 wt%) and 1 wt% Ru/yMOn/CeO2(M =Co, Cr, Fe, Mg, Cu; y = 5 wt%), the addition of 5 wt% Nb2O5obviously improved the catalytic performance of 1 wt% Ru/CeO2, with the T90%and apparent activation energy(Ea) being 287℃ and 43.5 kJ/mol, respectively, and less formation of polychlorinated byproducts at space velocity(SV) = 15,000 mL g-1h-1. The RuNbCe catalyst showed good thermal and hydrothermal stability, as well as HCl-resistance performance. We deduced that the higher oxidation performance of the RuNbCe catalyst may be attributed to the suitable acidic sites, good redox capacity, high surface adsorbed oxygen species concentration, and the strong interaction among Ru, Nb2O5and CeO2. The RuNbCe catalyst has the potential to be applied for the elimination of chlorinated volatile organic compounds(cvocs).

关键词： Ru/Nb_2O_5/CeO_2 dichloromethane oxidation Catalytic stability acidic sites cvocs removal

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