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作者:杨硕;齐子韬;杨春亚;王晓祥;李伟;李素静
单位:浙江大学 化学工程与生物工程学院, 浙江 杭州 310058
摘要:挥发性有机污染物(VOCs)的治理是环保的重要课题,催化氧化是十分有效的治理技术。为开发高效的催化剂,以甲苯为研究对象,采用简便的共沉淀法制备一系列Fe掺杂的ε-MnO2催化剂。其中,Fe1Mn5对甲苯氧化的催化活性最高,转化率为90%时的反应温度t90为237 ℃。此外,该催化剂表现出优异的长期运行稳定性和良好的耐水性。通过一系列表征分析,结果表明,Fe的掺杂促进了Fe1Mn5氧化物上氧空位的产生,提升了催化剂表面吸附氧物种比例,从而提高了其低温还原性。同时,原位红外分析结果表明,Fe掺杂所产生的表面吸附氧物种促进了甲苯甲基的快速脱氢过程,并促进芳香环中C═C键的断裂。
关键词:催化氧化;FeMn氧化物;甲苯;构效关系
基金资助:浙江省“尖兵”研发项目(2022C03073);浙江省“领雁”研发项目(2022C03146);浙江省重点研发项目(2021C03165)。