锰基催化剂常温催化氧化室内甲醛及其机理研究.pdf

目录

摘要I

ABSTRACTIII

第一章绪论1

1.1引言1

1.2研究背景1

1.2.1我国室内空气污染现状与相关研究1

1.2.2甲醛来源及危害2

1.3甲醛控制技术3

1.3.1甲醛污染控制方法概述3

1.3.2贵金属类催化剂5

1.3.3非贵金属类催化剂7

1.4MnO催化剂研究进展8

2

1.4.1MnO2结构和晶型8

1.4.2MnO催化材料研究进展8

2

1.5课题研究及创新点11

1.5.1研究目的11

1.5.2研究内容12

1.5.3创新点12

第二章实验部分14

2.1实验仪器14

2.2实验材料及试剂15

2.3催化剂表征测试15

2.4原位红外光谱技术16

2.5催化剂性能评价16

第三章抗坏血酸对δ-MnO2催化性能的影响18

3.1引言18

3.2催化剂制备19

3.3结果与讨论19

3.3.1催化剂结构和形貌表征19

3.3.2催化剂物理化学性质21

3.3.3催化活性及稳定性25

3.3.4甲醛氧化反应机理25

3.4本章小结27

第四章盐酸后处理对δ-MnO催化性能的影响28

2

4.1引言28

4.2催化剂制备28

4.3结果与讨论29

4.3.1催化剂结构和形貌表征29

4.3.2催化剂物理化学性质31

4.3.3催化活性及稳定性34

4.3.4原位红外研究结果35

4.4本章小结35

第五章CaSn(OH)复合对δ-MnO催化性能的影响37

62

5.1引言37

5.2催化剂制备38

5.3结果与讨论38

5.3.1催化剂结构和形貌表征38

5.3.2催化剂物理化学性质40

5.3.3催化活性及稳定性43

5.3.4原位红外研究结果45

5.4本章小结45

第六章结论与展望46

6.1结论46

6.2展望46

参考文献48

致谢59

攻读硕士学位期间科研成果、参与课题及获奖情况60

摘要

锰基催化剂常温催化氧化室内甲醛及其机理研究

摘要

伴随着我国经济的腾飞，人们对居住环境的要求和重视度越来越高，大气环

境的安全性是环境宜居的要点之一。甲醛是大气污染中典型的污染物之一，对人

体健康会产生巨大的危害。因此，探究高效降解甲醛的方法非常有必要。催化氧

化法降解污染物因其高效性、无害性而受到人们的广泛关注。在众多催化剂中，

过渡金属氧化物催化剂中的MnO拥有低廉的价格、良好的催化性能，受到了人们

2

的关注。但该催化剂与贵金属催化剂之间的差距仍不容忽视。

本文以甲醛为研究目标，以高锰酸钾、一水硫酸锰为前驱体，采用水热法制

备了一系列δ-MnO催化剂，考察了抗坏血酸、盐酸处理、CaSn(OH)复合等手段

26

对其催化性能的影响，具体研究内容和进展如下：

(1）引入抗坏血酸作为第二还原剂，并通过控制抗坏血酸的添加量制备了

δ-MnO、δ-MnO-3、δ-MnO-5、δ-MnO-7（δ-MnO-X，X为抗坏血酸与锰元素摩

22222

尔比）四种催化剂。其中，δ-MnO-5样品对甲醛具有最优异的催化活性和稳定性，