• 关键词：二氧化钛-分子筛复合载体  金属负载  微波加热  催化氧化  甲苯

• 基金项目：陕西省自然科学基础研究基金(No.2009JM7004); 陕西省教育厅省级重点实验室重点科研计划项目(No.2010JS027); 西安市产业技术创新计划-技术转移促进工程项目(No.CX12176-4)

• 刘海楠
• 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055

• 卜龙利
• 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055

• 王晓晖
• 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055

• 张浩
• 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055

• 孙剑宇
• 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055

• 杨力
• 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055

• 蔡力栋
• 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055

• 摘要：实验采用溶胶凝胶法和传统浸渍法制备了TiO₂-分子筛复合载体及复合载体负载过渡金属与稀土元素催化剂, 通过微波辅助催化氧化甲苯的性能实验考察其催化活性.结果表明, 复合TiO₂明显提高了载体结构的稳定性与耐温性,并使过渡金属铜(Cu)、锰(Mn)和稀土元素铈(Ce)等活性组分在催化剂表面的分散更均匀;在复合载体吸附、吸波性能与多相活性组分催化的共同作用下, Cu-Mn-Ce/TiO₂-分子筛催化剂微波辅助催化氧化甲苯的完全燃烧温度仅为175℃, 此时甲苯去除率可达99%; 15 h的连续性实验表明, TiO₂复合型催化剂具有良好的催化活性与稳定性. 由催化剂表征分析结果可知,活性组分颗粒的均匀分布与铜、锰氧化物及铜锰尖晶石固溶物等活性相的存在促进了甲苯的催化氧化, 锐钛矿型TiO₂较高的电子迁移速率与催化剂孔径的增大均有助于甲苯的氧化降解.

• Abstract：Titania (TiO₂) and molecular sieve composite carrier, loaded transition metal and rare-earth element catalyst were prepared by sol-gel method and conventional impregnation method. Its catalytic activity was examined by microwave-assisted catalytic oxidation of toluene. The results showed that TiO₂ not only obviously increased the stability of catalyst, but also had uniform distribution of active components of Cu, Mn and Ce. Complete combustion temperature of toluene by Cu-Mn-Ce/TiO₂-molecular sieve catalyst under microwave-assisted catalytic oxidation was only 175℃, and the removal rate of toluene reached 99%. Continuous test in 15 hours showed that the composite catalyst had good catalytic activity and stability. Characteristics of catalyst showed that uniform dispersion of active ingredients as well as the existence of CuO, Mn₂O₃ and Cu_1.5Mn_1.5O_x with spinel crystal increased catalytic oxidation of toluene. Both high electron transfer rate of anatase TiO₂ and larger catalyst pore size were beneficial to the oxidation of toluene.

• Key words：TiO₂-molecular sieve composite carrier  load metal  microwave heating  catalytic oxidation  toluene

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