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挥发性有机化合物(VOCs)是大气污染的主要来源之一。严重污染了环境,危害了人体健康。因此,在排放前必须进行净化处理。而催化燃烧法,经国内外实践证明,具有直接、经济、效率高、操作温度适宜、适用范围广等优点,是治理工业有机气体污染物最有效的方法。负载型贵金属(Pd,Pt)催化剂,具有活性高和很好的稳定性,是性能优良的VOCs净化催化剂,但是由于贵金属价格昂贵,同时热稳定性也有待提高,许多科学研究者提出了使用单钯催化剂的同时,在其中加入适当得助剂,如:Mg、V、Ba等来提高单Pd催化剂的催化活性。
本文用Ba部分取代了贵金属Pd,以进一步改善贵金属催化剂的性能,降低单钯催化剂的成本。从工业实际应用出发,用浸渍法制备了Pd-Ba/Ce-Zr-La-Al2O3/堇青石催化剂,以甲基丙烯酸尾气为模型,考察了Ba的引入对Pd催化剂催化燃烧活性的影响,并用XRD,BET,SEM,TPD等手段对催化剂进行了表征。研究表明:Ba的引入提高了催化剂的催化活性和热稳定性,经500℃焙烧的Pd-Ba/Ce-Zr-La-Al2O3/堇青石催化剂(m(Pd)/m(Ba)=1:7.5)具有很好的催化活性,其起燃温度为130℃,完全燃烧温度仅为153℃,经1000℃焙烧后,催化剂仍保持较高催化活性。Ba的加入是使Pd催化剂活性提高的主要原因,Ba的加入提高了载体的碱性,增强了Pd与载体的相互作用。
同时在实验过程中,我们发现Pd-Ba/Ce-Zr-La-Al2O3/堇青石催化剂对甲基丙烯酸气体具有一定的吸附作用。经实验表明,该整体式催化剂对甲基丙烯酸的吸附率约为2%。同时,在350℃时甲基丙烯酸几乎完全燃烧。