尖晶石型AFe2O4催化剂的制备及其催化燃烧甲苯的研究

• 作者: 刘敏敏 王永强 臧萌 薛锐 赵朝成 陈曦
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 化学
• 关键词: 尖晶石 VOCs 催化燃烧 铁酸盐
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1068-1074
• 页数: 7页
• 分类号: O643
• 字数: 5402字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20160705

摘要

通过溶胶-凝胶-自蔓延燃烧法制备尖晶石型AFe2O4(A=Cu,Co,Ni,Mg,Zn)催化剂,以甲苯为VOCs模拟气,考察AFe2O4催化剂对VOCs的催化燃烧活性,并采用XRD、N2吸附-脱附、SEM、TEM、H2-TPR、XPS对催化剂进行表征分析.结果表明:AFe2O4表现出较好的催化燃烧活性,其中CuFe2O4的催化燃烧活性最佳,起燃温度(T50)和完全燃烧温度(T90)分别为188℃、239℃.AFe2O4具有明显的片状尖晶石晶体,并形成以介孔为主的多级孔结构,该特点为催化剂提供了大量表面活性位.A位元素种类对其催化燃烧活性影响较大,当A位元素为Cu时,Cu的H2还原峰面积远大于其他元素,H2还原温度仅为289℃,表面亲电子氧和氧空位浓度占氧元素总量(Oele/O1S)的36%.CuFe2O4为片状反尖晶石晶型,晶格体积仅为0.294nm3,并伴有CuO和α-Fe2O3物种.以介孔为主的多级孔结构、特有的片状反尖晶石晶型以及该晶型与CuO和α-Fe2O3的协同作用是CuFe2O4催化燃烧活性提高的主要原因.