氧化铝载铂催化剂的制备及室温甲醛催化氧化性能的研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:sh_duoduo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现代装修方式和各类涂料等建筑材料的应用,使得室内空气污染问题变得日益严重。而挥发性有机化合物(VOCs)则是其中最主要的空气污染物。作为最常见的VOCs,甲醛由于能诱发的多种人类健康问题,因而逐渐受到人们的关注和重视。因此,为满足人们对室内环境和健康的需求,研究和发展用于有效除去室内甲醛的手段和材料变得尤为重要。目前常用的许多甲醛净化手段,包括等离子氧化法,物理化学吸附法,光催化法,热氧化法,植物净化法等,由于其设备昂贵繁多,循环利用率低,耗能大,效率低下等原因,一直并未得到广泛的利用。室温催化氧化,作为一种最近被广泛讨论且能够有效氧化甲醛的方法,由于其可循环利用率高,无需额外辅助设备,催化效果显著且产物无毒无害,被认为是未来最有前景的控制室内甲醛浓度的手段。本文中,我们以花球状氧化铝(Al2O3)以及氧化铝分子筛作为载体,通过浸渍法对其进行铂(Pt)纳米颗粒的沉积,所制备得到的负载型Pt催化剂用于室温催化分解甲醛。主要内容包括:(1)通过一步水热法制备了暴露{110}面的花状Al2O3微球及相应的氧化铝载Pt催化剂(Pt/Al2O3),以测试其室温甲醛催化氧化性能。由于在氧化铝的{110}面上,不饱和的三配位铝位点可以吸引并固定Pt纳米颗粒,从而使Pt/Al2O3样品具有较高的Pt金属分散度。因此,Pt/Al2O3催化剂表现出较负载Pt的商业氧化铝和商业氧化钛样品更高的甲醛催化分解性能。同时,因为Pt/Al2O3样品具有较大的比表面积以及分等级结构,我们认为该催化剂较高的活性也与反应物和产物较快的吸附脱附过程有关。此外,原位红外结果显示,甲醛同表面活性氧原子的相互作用可以在室温下生成二氧亚甲基(DOM)进而转变为甲酸盐,而甲酸盐可以进一步被氧化成为碳酸,然后再分解为二氧化碳和水。因此,这种载Pt的分等级氧化铝微球是一种有效的室内甲醛净化材料。(2)目前各研究中合成制备的用于室温催化氧化甲醛的催化剂,主要还是以粉末样品为主,而粉末样品在实际生产和使用中存在不易加工和不易回收等问题,阻碍了催化剂的推广使用。因此,在第二个研究工作中,我们通过浸渍法制备Pt负载的氧化铝分子筛(Pt-Al2O3)。所制备的分子筛催化剂表现出优异的甲醛催化分解活性和较好的催化稳定性。该催化剂对甲醛催化氧化的增强可以归因于分子筛载体的大比表面积,介孔结构,以及经酸溶液的前处理而得到的高度分散的Pt纳米颗粒。此外,原位红外分析结果表明,作为中间产物的二氧亚甲基和甲酸盐等物种是通过甲醛分子和表面羟基之间的反应而形成的。随后,在室温下,可以被Pt-Al2O3催化剂上的活性氧原子进一步氧化成二氧化碳和水。同时,通过原位红外观测,我们认为反应过程中所消耗的表面羟基可以从催化剂表面上吸附的水中再生,从而抑制了催化剂的失活。在这项研究中,Pt-Al2O3分子筛室温甲醛催化剂,不仅具有良好的便携性、可回收性和可加工性,而且克服了粉末样品在实际应用中存在的不利因素,从而具有较高的实际使用前景。
其他文献
随着信息产业的快速普及,通信传输也成了人们生活中不可缺少的重要部分,通信传输中信号的质量也直接决定了通信传输的质量,如果发生通信传输的信号变弱问题,那么通信传输的质
大学生创业活动已经成为一类重要的社会现象。目前各级政府都在积极探索有效措施促进这一活动。通过现状分析可以看出,现有的大学生创业政策还存在较大不足。基于相关评析,文
现代国民经济对电力供应的依赖性日益增大,低压配电系统的规模、容量也在不断地扩大,停电事故造成的后果和损失越来越严重,因而对电力系统的安全运行和供电可靠性提出了越来
<正>生命在于营养,营养在于平衡。人类健康长寿最关键的因素之一是维持人体内几十种元素的平衡、协调及和谐。若体内的化学元素平衡失调,就会导致某种疾病。丰富而多样化的食
迄今为止,尽管中国海洋经济有着丰富的实践,但是中国海洋经济综合史作为中国经济史的重要组成部分,无论在史学领域还是经济学领域,至今阙如。20世纪80年代以来,国内外学者围
目的探讨红景天苷诱导小鼠骨髓间充质干细胞(mesenchyma stem cells,MSCs)向神经元细胞定向分化的分子机制。方法以小鼠MSCs系D1细胞为研究对象,实验分为阴性对照组(完全培养
给水排水工程概预算包括建筑给水排水工程概预算和市政工程给水排水概预算两个方向,目前使用的教材都只是两种概预算方向之一,并不全面,教学中应补充完整。教师应与建设行业
本文是基于对城市现象特征的认知与道路交通现状问题的研判而立题的研究。城市标志性大道是交通功能、场所功能、景观功能俱佳的城市主干道。作为城市生长的坐标轴,它是城市
目的系统评价红景天治疗慢性稳定性心绞痛的疗效及安全性。方法网络检索Cochrane图书馆、PubMed、中国生物医学文献数据库(CBM)、维普数据库(VIP)、中文期刊全文数据库(CNKI)
人口老龄化问题已经席卷全球,这是时代发展的必然。其围绕老年人而引发的一些社会问题正在逐步显现。但一切事物都是具有双面性的,在解决老龄人群健康问题的同时,也产生了对