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生活和医疗垃圾焚烧烟气中存在CO、NOx、SOx以及多氯芳烃等多种环境污染物。其中多氯芳烃污染物因其毒性高、生物蓄积性强,尤为引人关注,对其有控制技术及其原理的研究已成为环境化学领域的研究热点。催化氧化法因其高效、节能的优点被认为是治理氯代芳烃污染物最有前途的方法。开发高效、廉价和稳定的催化剂是催化氧化技术的关键所在。
本文用一步法制备了系列钛掺杂铁氧化物催化剂,通过XRD、TEM、N2吸附-脱附等手段对催化剂进行了表征。以邻二氯苯作为多氯芳烃的模型化合物。用自搭建的的固定床微反-色谱装置考察了催化剂组成、氧气含量、焙烧温度、水分等对催化剂氧化邻二氯苯性能的影响。
研究发现,Fe、Ti摩尔比为18:2的催化剂具有最高的反应活性,在350℃可实现对邻二氯苯的完全转化。该催化剂的高活性可归结于Ti掺杂改变了铁氧化物的晶体组成,导致晶体粒度趋于减小,增加了催化剂表面的活性位点。研究确定了CTAB最佳用量为9mmol,制备的催化剂比表面积达65.3m2/g孔径为14.8nm。催化剂表面晶格氧参加了催化反应,有氧条件对催化活性可起到促进作用,水分对催化活性有抑制作用。