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·1136· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

性质。 化剂的还原性能影响较小。
2.2.4 催化臭氧氧化活性测试
表 3 5% MnO 2 -5% MO x /Y 催化剂的物化性质 图 6 和表 4 为 5% MnO 2 -5% MO x /Y 催化剂常温
Table 3 Physicochemical properties of 5% MnO 2 -5% MO x /Y 催化臭氧氧化甲苯的性能。
catalysts

样品
5% MnO 2- 5% MnO 2- 5% MnO 2-
5% CuO/Y 5% CeO 2/Y 5% Co 3O 4/Y
比表面积/(m /g) 496.3 485.4 490.7
2
3
孔容积/(cm /g) 0.425 0.415 0.418
孔径/(nm) 0.68 0.68 0.68

与 10% MnO 2 /Y 催化剂相比（表 1），第二组分
的加入使得催化剂的比表面积和孔容积均略有下
降。与其他催化剂相比，5% MnO 2- 5% CuO/Y 催化

2
剂具有相对较大的比表面积（496.3 m /g）和孔容积 图 6 5% MnO 2 -5% MO x /Y 催化剂常温催化臭氧氧化甲苯
3
（0.425 cm /g）。 性能
2.2.3 H 2 -TPR 结果 Fig. 6 Performance of 5% MnO 2 -5% MO x /Y catalysts for
the toluene oxidation with ozone at room temperature
图 5 为 5% MnO 2 -5% MO x /Y 催化剂的 H 2 -TPR

谱图。 表 4 5% MnO 2 -5% MO x /Y 催化剂常温催化臭氧氧化甲苯
性能
Table 4 Performance of 5% MnO 2 -5% MO x /Y catalysts for
the toluene oxidation with ozone at room temperature
样品
5% MnO 2- 5% MnO 2- 5% MnO 2-
5% CuO/Y 5% CeO 2/Y 5% Co 3O 4/Y
t 95/min 240 140 165
Sco 2/% 67.1 50.0 53.1
Sco/% 13.5 17.5 21.5
n(CO)∶n(CO 2) 4.970 2.857 2.470
S (co+co 2)/% 80.6 67.5 74.6

①
图 5 5% MnO 2 -5% MO x /Y 催化剂的 H 2 -TPR 谱图 t 100(O 3)/min 210 130 155
Fig. 5 H 2 -TPR profiles of 5% MnO 2 -5% MO x /Y catalysts ①臭氧保持 100%转化的时间，即出口尾气中检测不到臭氧的
时间。
由图 5 可以看出，与 10% MnO 2 /Y 催化剂相比，
一方面，5% MnO 2 -5% CuO/Y 催化剂的还原峰面积 由此可以看出，一方面，与 10% MnO 2 /Y 催化
相对较大，这是由 CuO 还原所致；另一方面，5% 剂相比，第二组分 CuO、Co 3 O 4 、CeO 2 的加入，使
MnO 2 -5% CuO/Y 催化剂的还原峰往低温方向移动， 主组分 MnO 2 含量减小，导致产物中 CO x 的选择性
表明 CuO 的加入有效地促进了 MnO 2 的还原，提高 会略有降低，但 CO x 中 CO 2 与 CO 摩尔比明显提高，
了 5% MnO 2 -5% CuO/Y 催化剂的氧化还原性能。这 尤其是 5% MnO 2 -5% CuO/Y 催化剂上 CO 2 与 CO 摩
可能是由于，CuO 与 MnO 2 之间产生了相互作用， 尔比显著提高至 4.970。这表明，第二组分的加入
Cu 与 Mn 之间的电子效应使得催化剂表面的 Mn 在 （尤其是 CuO），增加了其与 MnO 2 之间的相互作
分布态势上产生了变化，使 Mn 在催化剂表面高度 用，进而有效地促进了产物中 CO 进一步氧化转化
分散，进而提高了催化剂的氧化还原性能 [16] 。 为 CO 2 ；另外，Co 3 O 4 、CeO 2 组分的加入会降低催
化臭氧氧化甲苯的活性，而 CuO 的加入有助于 10%
与 CuO 不同的是，CeO 2 （0~600 ℃不能被 H 2
还原 [17] ）的加入使主组分 MnO 2 含量减小，导致还 MnO 2 /Y 催化剂稳定性的提高。与 5% MnO 2-5%
原峰面积减小，Co 3 O 4 的加入使得催化剂在 380 ℃ Co 3O 4/Y、5% MnO 2 -5% CeO 2 /Y 催化剂相比，5%
左右出现一个还原峰，这与 Co 3 O 4 还原有关 [15] 。此 MnO 2 -5% CuO/Y 催化剂具有较优的催化臭氧氧化
外，CeO 2 与 Co 3 O 4 组分加入后，催化剂还原峰温度 甲苯的活性，t 95 为 240 min，产物中 CO x 选择性为
无明显变化，这表明第二组分 CeO 2 与 Co 3 O 4 对催 80.6%，并且 CO 2 与 CO 摩尔比为 4.970。由表 4 中