改性镧系钙钛矿催化剂强化挥发性有机物催化氧化的研究进展
2021-03-30张巍汤云灏尹艳山龚蔚成宋健马英阮敏徐慧芳陈冬林
张巍,汤云灏,尹艳山,龚蔚成,宋健,马英,阮敏,徐慧芳,陈冬林
(1 长沙理工大学能源与动力工程学院,湖南长沙410114;2 永清环保股份有限公司,湖南长沙410330;3 湖南大唐节能科技有限公司,湖南长沙410007)
挥发性有机物(VOCs)主要包括烷烃、芳香烃、卤代烃、醇、酯和含硫化合物等[1-2],可以造成严重的环境污染并危害人类健康[3],由此我国制定了《大气污染物综合排放标准》(GB 16297—1996)[4],限定污染源中非甲烷总烃、甲苯、氯苯等污染物的最高允许排放浓度分别为120mg/m3、40mg/m3、60mg/m3,并出台了《饮食业油烟排放标准》(GB 18483—2001)[5]等10余部涉及VOCs排放控制的行业或专项标准,覆盖餐饮、炼焦等行业,故各行业需采取高效技术治理VOCs 污染以满足国家规定的排放标准。VOCs 治理技术大致可分为吸附法和冷凝法等物理方法,催化燃烧法和光催化氧化法等化学方法以及生物方法,其中催化燃烧法具有适用范围广、降解效率高、无二次污染等特点,已成为治理VOCs的主流技术[6]。
钙钛矿具有结构和组成多样性、氧化态和缺陷可变性、物理和化学性质丰富等特点[7],可作为VOCs 降解过程中的高效催化剂,已应用于汽车尾气和厨房油烟中VOCs的催化氧化[8-9]。钙钛矿催化剂虽能有效降解有机物,但仍存在转化效率低、抗毒性能差等缺点,由此国内外学者深入开展了大量研究工作来强化钙钛矿催化氧化VOCs 性能。本文主要通过讨论钙钛矿催化剂降解VOCs 效率的影响因素,总结镧系钙钛矿催化氧化VOCs 活性、抗毒性、稳定性和选择性等性能的强化方法,同时对未来钙钛矿催化剂的研究方向进行展望,为促进VOCs催化氧化降解技术的发展提供参考。……
