摘 要

文章选择堇青石蜂窝陶瓷为载体，用硝酸镍、硝酸锰为材料，通过柠檬酸浸渍法来制得NiMnO₃钙钛矿催化剂，同时考察Ce_xZr_1-xO₂载体涂层对VOCs的催化燃烧反应性能的影响，最后采取X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法对催化剂进行表征分析。经过实验得：载体涂层的不同会导致NiMnO₃钙钛矿催化剂的催化性能不同。其中，Ce_0.75Zr_0.25O₂涂层有助于提高载体的比表面积，从而提供更多的活性位点，由此表现出更高的活性；同时，Ce_0.75Zr_0.25O₂涂层与NiMnO₃钙钛矿之间的协调作用能提高反应的Redox循环速率，进而提高催化剂的催化性能。

关键词：VOCs 催化燃烧 堇青石 Ni/Mn氧化物 载体涂层

Effects of different support coating on NiMnO₃ perovskite catalytic performance

Abstract

This article mainly use cordierite honeycomb ceramics as the support, Ni(NO₃)₂, Mn(NO₃)₂ as the raw material, NiMnO₃ perovskite catalysts can be synthesized by the citric acid impregnation method, and analyze the effect of the Ce_xZr_1-xO₂ coating on the catalytic performance of VOCs in catalytic combustion, these catalysts can be characterized by XRD, SEM and so on. Through the experiment, it is easy to know that the different coating has different effects on the NiMnO₃ perovskite catalysts. The Ce_0.75Zr_0.25O₂ coating helps to improve support specific surface area and provide more active sites, thereby behave higher activity. At the same time, the synergistic effect between Ce_0.75Zr_0.25O₂ coating and NiMnO₃ perovskite catalysts is beneficial to improve the reaction rate of Redox cycle, and further improve the catalytic performance of the catalysts.

Key Words：VOCs ; catalytic combustion; cordierite ; NiMnO_3; supported coating

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 概述 1

1.1 有机废弃物VOCs 1

1.1.1 VOCs的定义 1

1.1.2 VOCs的来源 1

1.1.3 VOCs的种类 1

1.1.4 VOCs的危害 1

1.2 处理VOCs的方法 2

1.2.1 方法综述 2

1.2.2 吸附法 3

1.2.3 吸收法 4

1.2.4 冷凝法 4

1.2.5 膜分离法 5

1.2.6 燃烧法 5

1.2.7 生物降解法 7

1.2.8 等离子氧化法 7

1.2.9 光催化氧化法 8

1.2.10 小结 8

1.3 催化燃烧技术 8

1.3.1 催化燃烧技术的介绍 8

1.3.2 催化燃烧技术的基本原理 9

1.3.3 催化燃烧技术的特点 9

1.4 催化燃烧技术中催化剂的研究进展 10

1.4.1 催化剂的介绍 10

1.4.2 催化剂的活性成分 10

1.4.3 催化剂的载体 11

1.4.4 催化剂的制备 11

1.5 课题的研究内容与研究目的 12

1.5.1 课题的研究内容 12

1.5.2 课题的研究目的 12

第二章 实验部分 14

2.1 实验仪器与化学试剂 14

2.1.1 实验仪器 14

2.1.2 化学试剂 14

2.1.3 注意事项 14

2.2 催化剂载体的预处理 15

2.3 催化剂的制备 15

2.3.1 Ce_xZr_1-xO₂/堇青石制备 15

2.3.2 NiMnO₃/Ce_xZr_1-xO₂/堇青石的制备 16

2.4 催化燃烧活性测试实验 16

第三章 结果与讨论 18

3.1 Ce_xZr_1-xO₂涂层对负载型NiMnO₃钙钛矿催化剂催化性能的影响 18

3.2 XRD 19

3.3 SEM 20

第四章 结论与展望 22

4.1 结论 22

4.2 展望 22

参考文献 23

致谢 25

第一章 概述

1.1 有机废弃物VOCs

1.1.1 VOCs的定义

VOCs（Volatile Organic Compounds）因为在常温、常压下很容易挥发，所又被称为挥发性有机化合物，它是一类毒性强、污染严重的非甲烷有机化合物[1,2]。WHO定义它是常温下饱和蒸气压大于70.91 Pa，或常压下沸点在50℃~260℃之间的有机化合物[3]。

1.1.2 VOCs的来源

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