负载型双金属复合氧化物臭氧辅助催化降解低浓度甲醛的性能研究

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1、上海交通大学硕士学位论文负载型双金属复合氧化物臭氧辅助催化降解低浓度甲醛的性能研究硕士研究生：周吉文学号：1110209335导师：上官文峰教授施建伟高级工程师申请学位：工程硕士学科：动力机械及工程所在单位：机械与动力工程学院答辩日期：2014年2月授予学位单位：上海交通大学万方数据DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterCATALYTICOXIDATIONOFLOWCONCENTRATIONFORMALDEHYDEWITHTHEASSISTOFOZONE

2、OVERSUPPORTEDBIMETALLICCOMPOSITEOXIDESCandidate：ZhouJiwenStudentID:1110209335Prof.ShangguanWenfengSupervisor：SE.ShiJianweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：PowerMachineryEngineeringAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringDateofDefence：Feb,2014Degree-Conferr

3、ing-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity万方数据万方数据万方数据万方数据上海交通大学硕士学位论文负载型双金属复合氧化物臭氧辅助催化降解低浓度甲醛的性能研究摘要随着我国人民生活水平的不断提高，人们的消费观念也在逐渐转变，购房逐渐成为消费热点。与此相对应的是，人们在进行室内装潢设计时，越来越倾向于使用合成材料。然而，这些合成建筑与装潢材料的使用导致室内空气品质逐步恶化，严重影响了人们的身心健康和工作效率。其中，甲醛是室内最常见的气体污染物之一。本文以催化降解室内低浓度甲醛为目的，制备了负载型双金属复合氧化物催化剂

4、Co-MnOx/ZSM-5及Ni-MnOx/ZSM-5。采用XRD、BET、TEM、TG-DSC和XPS等方法进行表征，并采用浸渍法将催化剂负载到堇青石蜂窝陶瓷上，在密封测试舱和风洞测试平台上进行催化降解甲醛研究，考察了室温下臭氧辅助催化降解室内低浓度甲醛的特性。同时，也探讨了催化剂制备工艺对催化剂活性的影响。研究结果表明：1、在臭氧的协同作用下，催化剂能有效降解室内低浓度甲醛，且煅烧温度和双金属复合氧化物负载量都会影响催化剂的活性。其中，o最佳的煅烧温度为500C，最佳的双金属复合氧化物负载量为10%。4+3+在此条件下制备的催化剂具有适中的比表面积

5、、Mn与Mn价态共存I万方数据上海交通大学硕士学位论文且能获得CoMnO3或NiMnO3晶相，因此催化活性高；2、Ni-MnOx/ZSM-5催化剂降解甲醛效率要高于Co-MnOx/ZSM-5催化剂。在密封舱内测试2h，前者降解甲醛的效率高达93.95%，且催化剂的活性随甲醛初始浓度的升高而逐渐下降。在风洞测试平台，甲醛一次性通过Ni-MnOx/ZSM-5催化剂的降解效率为25%；3、静电模块与催化剂耦合，利用静电所释放的臭氧驱动催化反应，使得在室温下有效去除PM0.3的同时，催化氧化分解甲醛，达到综合净化室内空气的效果。关键词：Ni-MnOx/ZSM-

6、5、Co-MnOx/ZSM-5、甲醛、催化、臭氧辅助II万方数据上海交通大学硕士学位论文CATALYTICOXIDATIONOFLOWCONCENTRATIONFORMALDEHYDEWITHTHEASSISTOFOZONEOVERSUPPORTEDBIMETALLICCOMPOSITEOXIDESABSTRACTWiththecontinuousimprovementofpeople’slivingstandards,people’sconsumptionconceptisgraduallychangingandhouse-purchasebecom

7、esaconsumptionhotspots.Meanwhile,peopleincreasinglypayattentiontointeriorfinish.However,indoorairenvironmentisbecomingdeteriorationfortheuseofsyntheticbuildingmaterialsandpeople’shealthandproductivityhasbeingseriouslyeffected.Formaldehydeisoneofthemostcommonandconcerningindoorga

8、seouspollutants.Inthispaper,aseriesofCo-MnOx/ZS