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随着全球经济的不断发展,以及工业化污染的不断加剧,挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)的排放已成为环境污染的主要因素之一。在诸多处理方法中,催化燃烧法具有反应温度低、热能消耗少等突出优点,被看作是处理VOCs最具前景的技术。在整个催化燃烧处理系统中,催化剂是影响催化燃烧效率的关键因素,制备高效、性能稳定的催化剂对于治理VOCs污染具有重要意义。 本文以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备了CeO2/Cu-Co-O/Al2O3催化剂。选取甲苯为目标污染物,建立了动态催化燃烧反应体系,利用该反应体系考察了催化剂对甲苯的催化燃烧性能。通过添加CeO2对催化剂催化燃烧甲苯活性的影响研究表明,CeO2的加入不仅有利于催化剂催化活性的提高,而且可以促进Cu-Co-O催化剂的还原温度向着低温方向发生移动。 采用XRD、BET、XPS等技术对催化剂的微观结构和理化性质进行了表征。结果表明,所制备的催化剂表面的铜主要以Cu2+和Cu+的化学价态存在,钴主要以Co2+和Co3+的化学价态存在,铈主要以Ce4+的化学价态存在。 焙烧温度对于催化剂的活性存在一定影响。对于CeO2/Cu-Co-O/Al2O3催化剂,当焙烧温度达到600℃时,甲苯转化率达到最高,催化活性最好。 影响催化剂催化性能的因素有很多,本论文考察了气相空速、进气浓度等因素对VOCs去除率的影响。结果表明,甲苯的转化率随着空速的增大发生下降。在本文选取的空速范围内,空速对甲苯转化率影响较小。随着进气浓度的升高,甲苯转化率发生下降。对于添加Ce和未添加Ce的Cu-Co-O/Al2O3催化剂,随着甲苯进气浓度的升高,T50%和T90%均有所上升,含Ce催化剂催化效率明显高于不含Ce催化剂。CeO2/Cu-Co-O/Al2O3催化剂对甲苯的处理效果要好于对二甲苯的处理效果。本文初步分析了催化剂的抗SO2中毒能力。结果表明,添加Ce的催化剂抗硫性能要优于未添加Ce的催化剂。