降解二噁英催化剂的制备与性能研究

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随着社会高速发展,城市土地资源日益稀缺,传统的废弃物填埋处理方式已经无法满足现代城市废弃物的处理需求。废弃物焚烧处理方式正日渐成为最主要的废弃物处理方式。为减少焚烧烟气中污染物,尤其是含氯有机物,对周边环境造成的危害,减弱焚烧厂对周围居民生活带来的不良影响,开发和完善更为高效的污染物排放控制技术,已经成为亟需解决的问题。催化降解技术因其能克服传统活性炭吸附法只实现污染物转移的弊端,彻底高效降解有机污染物而不造成二次污染的优点,被公认为最具潜力的一种污染物排放控制技术。本文在结合之前课题组的实验室研究的基础上,对蜂窝状降解二嗯英催化剂的制备及性能进行了探究研究,为进行降解二噁英催化剂的工业化应用打下一定的基础。针对蜂窝状催化剂制备过程中涉及的煅烧温度,煅烧氛围以及催化载体Ti02来源选择的问题。本文以实验室浸渍法制备多组粉末状V2O5-WO3/TiO2催化剂,进行二氯苯热催化降解实验。结合催化剂表征结果分析催化剂脱除效率变化,得到以下结论:1.当煅烧温度超过450℃时,增加煅烧过程的最终温度,会造成催化剂的部分微孔结构会发生坍塌,最终导致催化剂催化活性下降。2.催化载体Ti02的微观结构能极大的影响催化剂的表面结构。以更高比表面积,更小粒径的Ti02为载体制备的催化剂能拥有更好的催化活性,且Ti02的微观结构改善对于提高催化剂的低温活性有巨大的帮助。3.不同的煅烧气氛虽然不会对催化剂的表面结构造成影响,但是随着煅烧气氛中02含量的增加,能在一定程度上提高催化剂表面的金属V的平均氧化态,提高V5+在V元素中所占的比例;此外02含量的增加会使催化剂表面活性氧的浓度增加,共同作用下使催化剂的氧化能力变强,提高催化剂的催化活性。参照上述实验结果,本文以纳米TiO2为载体,以1wt%V2O5和6wt%WO3为活性组分,配合相应的添加剂,制备蜂窝状降解二嗯英催化剂。探究了蜂窝状催化剂制备过程中添加剂的配方,以及制备过程中水分含量的控制。最后在降解二嗯英实验系统上,以垃圾焚烧厂烟气为二嗯英发生源,对制备的蜂窝状催化剂的二嗯英催化活性进行实验研究和检测分析。
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