超声法制备负载 Cu-Fe 分子筛催化剂及其催化氧化甲苯 性能研究

• 作者: 刘雪平 徐晋春 史楷文 李蕊 田欣慧 翟大宁 李海洋 宋忠贤
• 来源期刊: 低碳化学与化工
• 学科: 化学
• 关键词: Cu-Fe负载 分子筛 超声法 甲苯 催化氧化
• 年，卷（期）: 2023,（4）
• 页码范围: 74-81
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20230223

摘要

挥发性有机化合物(VOCs)是大气污染物的重要组成部分,可对生态环境和人体健康造成严重危害,因此设计并制备高效催化剂降解VOCs尤为重要.作为商业应用的催化剂,分子筛具有稳定性好和抗毒能力强等优点,然而单一分子筛催化活性较差,需要负载活性组分进一步提高催化性能.采用超声法,分别以ZSM-5、Beta和SAPO-34 分子筛作载体同时负载Cu、Fe过渡金属氧化物制备了Cu-Fe/ZSM-5、Cu-Fe/Beta和Cu-Fe/SAPO-34 催化剂并用于甲苯催化氧化.催化活性测试结果表明,Cu-Fe/ZSM-5 催化剂表现出最佳催化活性,300℃下甲苯转化率可达90%.X-射线衍射(XRD)分析结果表明,同时负载Cu、Fe金属氧化物未对分子筛结构造成明显破坏,且金属氧化物具有良好的分散性.NH3 程序升温(NH3-TPD)分析结果表明,酸性不是影响催化活性的唯一因素.原位漫反射红外(in situ DRIFT)和色谱质谱联用(GC-MS)分析结果表明,催化活性较好的催化剂上生成的中间产物较少,而催化活性较差的催化剂上会生成更多的中间产物.