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双金属催化剂去除VOCs研究进展

2020-01-13沈华瑶

化工环保 2020年2期
关键词:物种催化剂

石 静,陈 丹,沈华瑶

(扬州大学 环境科学与工程学院,江苏 扬州 225127)

挥发性有机物(VOCs)不仅对人体健康具有严重危害,而且是光化学烟雾、细颗粒物(PM2.5)和臭氧生成的主控因子[1-2]。由环境保护部发布的《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》明确提出,到2020年,建立健全以改善环境空气质量为核心的VOCs污染防治管理体系,实施重点区域、重点行业VOCs污染减排。我国虽已积极开展治理VOCs污染的工作,但仍需要不断研发新型的高效的VOCs处理技术。

迄今为止,在已获得成功应用的有机废气净化方法中,催化氧化法是最有效处理VOCs的手段之一,具有无二次污染、操作简单、效率高等优点。而催化氧化技术的关键是催化剂。目前,VOCs催化氧化技术中使用的催化剂主要有单金属负载型催化剂(如Pt/SAPO-分子筛[3]、Pt/海泡石[4]等)、双金属催化剂(如Au-Ag/TiO2[5]、Au-Ag/SBA-15[6]、Pt-Ag/C[7])和金属-金属氧化物催化剂(如Pt/Fe2O3[8]、Ag-MnO2/3DOM(三维有序材料)[9]、Pd/TiO2[10])。第二金属的加入使两种金属之间发生协同作用,提高了催化剂的活性、选择性[11-12]和稳定性[13]。近年来,Au[14-15]、Ag[16-18]和Cu[19-20]基催化剂表现出良好的应用前景。

本文综述了近年来双金属催化剂催化去除VOCs的研究成果,重点论述了Ag、Au和Cu基双金属催化剂催化去除VOCs的最新研究进展。

1 Ag基双金属催化剂去除VOCs研究进展

相对于其他贵金属,Ag催化剂价格低廉,来源较为广泛。由于独特的Ag-O相互作用,Ag催化剂在许多催化反应中表现优异,因而对其研究也较多[21-23]。但单组分Ag催化剂仍存在一些缺点,如低温催化活性较差、金属负载量偏高。大量研究发现,在Ag催化剂中添加第二金属或第二金属氧化物后,能显著提高其催化氧化VOCs的活性和选择性。……

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