低温等离子体协同Mn基催化剂降解氯苯研究

作     者：石秀娟 梁文俊 尹国彬 王金柱 SHI Xiujuan;LIANG Wenjun;YIN Guobin;WANG Jinzhu

作者机构：北京工业大学区域大气复合污染防治北京市重点实验室北京100124 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2022年第73卷第10期

页      面：4472-4483页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：北京市科学技术委员会科技计划项目(Z191100009119002) 

主　　题：低温等离子体 氯苯 Mn基催化剂 前体 臭氧 

摘      要：以氯代挥发性有机物(CVOCs)中的典型代表氯苯为研究对象,分别采用硝酸锰(MN)和乙酸锰(MA)为前体,通过浸渍法制备Mn基催化剂,考察了低温等离子体协同Mn基催化剂降解氯苯性能以及抑制反应副产物臭氧生成的影响。研究发现对于不同反应系统,提升电压可以提高氯苯降解效率;催化剂引入能够大幅度提高氯苯降解性能,与MnO_(x)(MN)/γ-Al_(2)O_(3)相比,MnO_(x)(MA)/γ-Al_(2)O_(3)引入对氯苯降解效果更好,对臭氧生成的抑制性能更高。利用N_(2)吸附-脱附、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对反应前后催化剂进行表征分析,发现放电并未对催化剂的孔径及晶相结构产生影响;通过无机氯选择性和尾气质谱结果分析氯苯降解过程中氯元素变化;与MnO_(x)(MN)/γ-Al_(2)O_(3)催化剂相比,MnO_(x)(MA)/γ-Al_(2)O_(3)催化剂的比表面积相对较大,活性组分分散性更高、更均匀,从而导致反应系统内更多的臭氧在催化剂表面分解为活性氧原子,提高了氯苯的降解性能并抑制了反应系统内臭氧的生成。