中国环境科学

作者：赵思蕊, 卜龙利, 代菁雯, 黄思宁, 罗梦垚, 刘楠, 王嘉乐

单位：1. 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055;2. 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055;3. 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055

关键词：钴基复合金属,钴铜尖晶石,整体式催化剂,微波催化燃烧,甲苯

基金：陕西省自然科学基础研究计划项目(2021JM-364)

以蜂窝状堇青石为载体,通过将钴与过渡金属铜锰铈复合,浸渍法制备系列整体式钴基复合金属催化剂,探究其在微波辐照下对典型VOCs—甲苯的催化活性.结果表明,甲苯进气浓度1000mg/m3,进气流速4L/min时,催化剂对甲苯的催化活性为CoCuCeOx>CoCuOx>CoCuMnCeOx>CoCuMnOx, CoCuCeOx对甲苯的T50=220℃、T90=295℃.表征可知,钴铜氧化物的复合使得催化剂表面颗粒态的CoOx、CuOx和CuCo2O4尖晶石相互搭建形成有空隙的球状结构,而锰的加入不利于该球状结构生成.Cu2+取代了一部分Co3O4尖晶石结构中的Co2+形成CuCo2O4尖晶石,CuCo2O4尖晶石中的Co-O和Cu-O键容易断裂,从而促进气态氧的吸附与活化,产生表面活性氧物种参与甲苯的氧化反应.Ce的加入会存在Ce3+/Ce4+价态的转化,促使CoCuCeOx催化剂表面产生丰富的氧空位,进而作为活性中心促进甲苯的氧化降解.钴、铜、铈之间的复合改变了活性组分结构,提高了催化剂的吸波性能与催化活性,可应用于微波催化燃烧VOCs技术中.

来源：2024年第3期

《中国环境科学》期刊编辑部

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