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·1134· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
2 结果与讨论 由图 1 可见,2=6.3°、10.3°、12.1°、15.9°、
19.0°、20.7°、24.0°、27.4°、31.9°的衍射峰归属于
2.1 10% MO x /Y 催化剂对常温催化臭氧氧化甲苯
Y 分子筛的特征衍射峰(PDF-45-0112)。由图 1 可
性能的影响
以看出,与 Y 分子筛的 XRD 谱图对比,10% MO x /Y
2.1.1 XRD 结果
催化剂上没有检测到任何一种金属氧化物的特征衍
图 1 为 10% MO x /Y 催化剂的 XRD 谱图。
射峰,表明金属氧化物在 Y 分子筛表面高度分散。
2.1.2 BET 结果
表 1 列出了 10% MO x /Y 催化剂的物化性质。
由表 1 可得,与载体 Y 分子筛相比,10% MO x /Y
催化剂的比表面积和孔容积都有不同程度地减小,
这是由于金属氧化物在载体表面聚集,导致部分孔
道堵塞。比表面积和孔容积从大到小的次序依次为:
10% MnO 2/Y>10% Fe 2 O 3 /Y>10% CuO/Y>10%
NiO/Y>10% Co 3 O 4 /Y>10% CeO 2 / Y。 与其他催化剂
相比,10% MnO 2 /Y 催化剂具有相对较大的比表面积
图 1 10% MO x /Y 催化剂 XRD 谱图 2 3
Fig. 1 XRD patterns of 10% MO x /Y catalysts (538.6 m /g)和孔容积(0.440 cm /g)。
表 1 10% MO x /Y 催化剂的物化性质
Table 1 Physicochemical properties of 10% MO x /Y catalysts
样品
Y 10% CuO/Y 10% MnO 2/Y 10% CeO 2/Y 10% Co 3O 4/Y 10% Fe 2O 3/Y 10% NiO/Y
2
比表面积/(m /g) 611.0 463.9 538.6 440.2 441.1 485.4 462.1
3
孔容积/(cm /g) 0.453 0.415 0.440 0.405 0.408 0.429 0.411
孔径/nm 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68
2.1.3 甲苯吸附结果 催化剂对 甲 苯吸附性 能 由强到弱 依 次为: 10%
图 2 为 10% MO x /Y 催化剂甲苯吸附曲线。 MnO 2 /Y> 10% Fe 2 O 3 /Y~10% CuO/Y~10% NiO/Y >
10% Co 3 O 4 /Y> 10% CeO 2 /Y。结合 BET 结果可得,
较大的比表面积和孔容积有利于甲苯吸附性能的提
高,与其他催化剂相比,10% MnO 2 /Y 具有相对较
大的比表面积和孔容积,因此,该催化剂具有相对
较优的甲苯吸附性能。
2.1.4 催化臭氧氧化甲苯活性测试
图 3 和表 2 为 10% MO x /Y 催化剂常温催化臭氧
氧化甲苯性能。
图 2 10% MO x /Y 催化剂上甲苯吸附曲线
Fig. 2 Toluene adsorption curves over 10% MO x /Y
catalysts
由图 2 可以看出,随着相对压力 P/P 0 的增加,
催化剂对甲苯的吸附性能显著增加。与 Y 分子筛相
比,10% MO x /Y 催化剂对甲苯的吸附性能均存在不
同程度的降低,由 BET 结果可知,Y 分子筛表面负
图 3 10% MO x /Y 催化剂常温催化臭氧氧化甲苯性能
载金属氧化物会导致比表面积和孔容积减小,进而
Fig. 3 Performance of 10% MO x /Y catalysts for the
降低其对甲苯的吸附性能。在相同 P/P 0 的条件下, toluene oxidation with ozone at room temperature