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作者:毛永伟;郭旭阳;白波;马青青;孙钰琨;
单位:长安大学水利与环境学院;长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室;长安大学水利部旱区生态水文与水安全重点实验室;中国航天科工集团第六研究院二一〇所;
摘要:为解决垃圾焚烧过程中产生的氯代芳烃污染问题,通过水热法设计开发了一种高抗水性的纳米笼状催化剂α-MnO_2/MCM-41。选取性能最优的130℃-α-MnO_2催化剂,对其进行抗水改性,成功在该催化剂上负载了MCM-41分子筛,形成了具有高疏水性能的复合催化剂。在催化氧化氯苯的性能测试中,改性后的α-MnO_2/MCM-41复合催化剂虽然因分子筛负载活性略有下降,但在抗水性方面表现出显著优势。特别是在含水质量分数为3%条件下,该复合催化剂的氯苯去除率较未改性催化剂提高了10%。这主要归因于MCM-41分子筛优化了活性位点的分布,减少了水分子与活性位点间的相互作用。此外,水分子可以在催化剂表面形成羟基,增加催化剂表面酸性位点,使得低浓度水蒸气能显著提升α-MnO_2/MCM-41复合催化剂的催化性能,并在较长的反应时间内保持优异的稳定性。这为挥发性有机污染物的非均相高效处理提供了技术支撑,同时也为CVOCs(含氯挥发性有机污染物)的催化燃烧催化剂改性提供了新思路。
关键词:氯代芳烃;;催化降解;;α-MnO_2/MCM-41催化剂;;抗水改性
基金资助:国家自然科学基金青年项目(22206012);; 中国博士后科学基金面上资助项目(2022M710481);; 陕西省科学技术协会青年人才托举计划项目(20240617)