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《室温催化氧化甲醛的非贵金属催化剂研究进展》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、建材世界2016年第37卷第2期doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2016.02.001室温催化氧化甲醛的非贵金属催化剂研究进展严宇,李可,熊永建(武汉理工大学资源与环境工程学院,武汉430070)摘要:与室温催化氧化甲醛的贵金属催化剂相比,非贵金属催化剂具有原料成本低等优点,因而近年来备受重视,成为室温下催化氧化甲醛研究领域的一个热点。总结了近年来室温催化氧化甲醛的非贵金属催化剂研究成果,分析非贵金属催化剂的特点、优势和不足,讨论了其进一步研究需解决的问题。关键词:非贵金
2、属;室温;催化氧化;甲醛AdvancesinNon-nobleMetalCatalystforCatalyticOxidationofFormaldehydeatRoomTemperatureYANYu,LIKe,XIONGYong-jian(SchoolofResourcesandEnvironmentalEngineering,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)Abstract:Comparedtonoblemetalcatalysts
3、forcatalyticoxidationofformaldehydeatroomtemperature,non-noblemetalcatalystshavetheadvantageoflowcostofrawmaterials.Non-noblecatalystshavethereforeattractedmuchat-tentionandbecomeahotspotintheresearchfield.Thestudiesonnon-noblemetalcatalystsforcatalyt
4、icoxidationofformaldehydeatroomtemperatureinrecentyearsaresummarized.Thecharacteristics,advantagesanddisadvantagesofnon-noblemetalcatalystsareanalyzed.Thefurtherresearchissuestobeaddressedarediscussed.Keywords:non-noblemetals;roomtemperature;catalytic
5、oxidation;formaldehyde甲醛是强烈的致畸致癌物并且具有较强的光化学活性。为了人体的健康和保护大气环境,去除甲醛是非常必要的。催化氧化法去除甲醛是一种很有前景的技术,但是该技术的关键是研究和发展高效、经济的催化剂。近年来,用于甲醛氧化的催化剂主要分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂。贵金属催化剂是将Pt、Au、Ag等贵金属负载在不同类型的载体上而制得。虽然此类贵金属负载型催化剂应用前景很好,但是其成本较高,工业生产和普及受到限制。而非贵金属催化剂,因成本低,资源丰富而受到关注。该文主
6、要简要总结近年来室温催化氧化甲醛的非贵金属催化剂研究成果,分析和讨论非贵金属催化剂的优势、不足和发展方向。1非贵金属氧化物催化剂贵金属催化剂在氧化甲醛上具有良好的低温催化活性,但在500~900℃时,贵金属催化剂具有较差的[1]热稳定性。在此温度下,催化剂容易烧结,导致表面积减少,进而使贵金属催化剂催化活性降低。非贵金属催化剂廉价易得,在去除挥发性有机物(VOCs)方面,具有巨大的应用潜力,因此得到了更多的关注。在氧化甲醛方面,非贵金属催化剂有良好的催化活性,其中主要是Mn、Co和Cr等。如果单一
7、金属氧化物不能表现出较好的催化性能,可以将一些金属元素,比如Ce、Sn等掺杂到MnOx和Co3O4中,制备出复合金属氧化物催化剂,来改善其催化性能。另外,一种稀土金属氧化物CeO2已经被应用于催化氧化甲醛,并取得了一定的科研成果。收稿日期:2016-03-19.基金项目:国家级大学生创新创业训练计划项目(20151049708009).作者简介:严宇(1994-),本科生.E-mail:13035116033@163.com1建材世界2016年第37卷第2期1.1单一金属氧化物催化剂[2]在200
8、1年,Sekine等开发了一种纸板状的空气净化材料,其主要由活性炭颗粒和MnOx组成;测试结果表明,这种材料能将室内甲醛浓度从0.21mg/m3减少至0.04mg/m3,并且从室内建筑材料中解吸甲[3]醛分子。在2002年,Sekine报道了使用不同金属氧化物催化甲醛氧化,包括CuO、ZnO、Ag2O、CoO、Fe2O3、MnO2,TiO2,Mn3O4、CeO2等金属氧化物;除ZnO、La2O3、Fe2O3、CuO和Mn3O4以外,其他氧化物催化氧化甲醛的效率都达到了50%以上;这