堇青石蜂窝陶瓷负载la1-xsrxmno3催化剂的制备及其对vocs催化性能的研究

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1、中文图书分类号：TQ426密级：公开UDC：620学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：堇青石蜂窝陶瓷负载La1-xSrxMnO3催化剂的制备及其对VOCs催化性能的研究论文作者：路永强学科：材料科学与工程指导教师：刘晶冰副教授论文提交日期：2017年4月UDC：620学校代码：10005中文图书分类号：TQ426学号：S201409056密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文中文题目：堇青石蜂窝陶瓷负载La1-xSrxMnO3催化剂的制备及其对VOCs催化性能的研究英文题目：PreparationofLa1-xSrxMnO3/γ-Al2O

2、3/cordieritecatalystsanditscatalyticcombustionactivityforVOCs论文作者：路永强学科专业：材料科学与工程研究方向：催化材料申请学位：工学硕士指导教师：刘晶冰副教授所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2017年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文

3、中作了明确的说明并表示了谢意。签名：路永强日期：2017.6.9关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：路永强导师签名：刘晶冰日期：2017.6.9摘要摘要挥发性有机化合物（VOCs）是一种有毒性，污染较大的有机物，来源于工业生产，机动车排放和人类活动的各个领域，排放量巨大。催化燃烧法清洁高效，反应温度低，能源消耗少，是控制VOCs排放的有效手段。在众多的催化剂中，钙钛矿型催化剂

4、，尤其是LaMnO3基的催化剂，由于具有出色的催化活性和热稳定性，引起了越来越多的关注。在本论文中，首先对粉体催化剂做了研究，然后将堇青石蜂窝陶瓷作为载体，制备了La1-xSrxMnO3（x=0、0.1、0.2、0.3、0.4）催化剂，并采用采用X射线衍射（X-raydiffraction，XRD），扫描电镜（scanningelectronmicroscopy，SEM），比表面积分析（Brunauer-Emmett-Teller，BET），程序升温还原（H2-TemperatureProgramReduction，TPR）等方法对催化剂的物理化学性质进行了表征，得到的主要结论如下：

5、1.采用溶胶凝胶法制备了催化剂，研究发现，随着煅烧温度的升高，LaMnO3的结晶性越来越好，杂相消失。但是较高的煅烧温度，会降低催化剂的比表面积，从而影响催化活性；作为络合剂和分散剂，催化剂前驱体中柠檬酸含量对催化剂有较大影响。柠檬酸含量的增加使得催化剂的比表面积提高；A位Sr的掺杂会改变LaMnO3的钙钛矿结构，未掺杂的LaMnO3为六方晶系，掺入Sr之后的La1-xSrxMnO3均为三方晶系，并且随着掺杂量的提高，晶胞体积逐渐变小，与此同时，也越来越难以制得纯相的钙钛矿催化剂。通过Sr掺杂可以引起晶格畸变，有利于氧物种的迁移，同时可以调控B位Mn的价态以及配位环境，从而提高催化活

6、性。2.然后采用浸渍法将催化剂负载于堇青石蜂窝陶瓷载体上，可以显著的提高催化剂的催化活性，草酸处理降低了载体的热膨胀系数，从而提高了载体的热稳定性，从而使催化剂获得了更好的催化活性。以10wt.%草酸处理的堇青石蜂窝陶瓷为载体，当煅烧温度为700℃，酸含量比为1.2，Sr掺杂量为10%时，得到的催化剂具有最高的催化活性，在甲苯浓度1000ppm，空速15000ml/gh的条件下，其T50%温度为123℃，T90%温度为164℃。关键词：La1-xSrxMnO3；催化燃烧；挥发性有机化合物；钙钛矿-I-AbstractAbstractVolatileorganiccompounds(V

7、OCs)aregreatlyemittedfromindustrialproductionprocess,autoexhaustandhumandailylife.CatalyticcombustionisconsideredasthemostpromisingalternativeprocessforabatementofVOCsemissionsduetoitshighpurificationefficiency,lowoperationtempera