Co-Mn雙金屬催化劑耦合低溫等離子體凈化三氯乙烯的實驗研究

Co-Mn雙金屬催化劑耦合低溫等離子體凈化三氯乙烯的實驗研究Co-Mn雙金屬催化劑耦合低溫等離子體凈化三氯乙烯的實驗研究

摘要：

本研究采用Co-Mn雙金屬催化劑與低溫等離子體技術(shù)聯(lián)合凈化三氯乙烯（C2HCl3）。通過制備不同配比的Co-Mn催化劑并進行催化活性測試，確定了最佳催化劑的比例。在最佳配比下，利用低溫等離子體對C2HCl3進行后處理，研究了不同參數(shù)對凈化效果的影響。結(jié)果表明，采用Co-Mn雙金屬催化劑與低溫等離子體技術(shù)聯(lián)合凈化C2HCl3，可有效降解有毒有害物質(zhì)，達到較高的凈化效果。

引言：

三氯乙烯（C2HCl3）是一種常見的工業(yè)有機廢氣。由于其具有高毒性和對環(huán)境的長期污染性，迫切需要尋找高效凈化方法。催化氣相凈化技術(shù)是一種常用的凈化方法，而Co-Mn雙金屬催化劑和低溫等離子體技術(shù)在此領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

實驗方法：

1.制備Co-Mn雙金屬催化劑：采用共沉淀法制備Co-Mn雙金屬催化劑，通過調(diào)整反應(yīng)條件，獲得具有最佳活性的催化劑。

2.催化活性測試：采用固態(tài)催化劑循環(huán)流化床反應(yīng)器(RCSTR)對有機廢氣中的C2HCl3進行催化轉(zhuǎn)化實驗。采用甲烷作為還原劑，控制反應(yīng)溫度和時間，評估不同配比催化劑的催化活性。

3.低溫等離子體后處理：在催化轉(zhuǎn)化后，利用低溫等離子體技術(shù)對產(chǎn)物進行進一步的處理。調(diào)整等離子體發(fā)生器的輸入功率、氣體流量和處理時間等參數(shù)，研究對C2HCl3凈化效果的影響。

實驗結(jié)果與討論：

1.催化劑活性測試結(jié)果表明，Co/Mn比例為1:1時，催化劑具有較高的催化活性，能有效降解C2HCl3。

2.在最佳配比下，通過低溫等離子體后處理，C2HCl3的降解率進一步提高。增大輸入功率和處理時間，可以顯著提高凈化效果，但過高的輸入功率會導(dǎo)致產(chǎn)物的不完全降解。

3.通過GC-MS分析，發(fā)現(xiàn)主要反應(yīng)產(chǎn)物為二氯乙烯和一氯乙烯，表明C2HCl3首先發(fā)生氯原子的脫去反應(yīng)。且隨著處理時間的延長，二氯乙烯的生成量逐漸增加。

結(jié)論：

Co-Mn雙金屬催化劑與低溫等離子體技術(shù)耦合應(yīng)用于C2HCl3的凈化具有良好的效果。通過優(yōu)化催化劑的比例和等離子體處理參數(shù)，可以實現(xiàn)高效降解有毒有害物質(zhì)。該研究為工業(yè)有機廢氣的凈化提供了一種有效、環(huán)保的方法。

致謝：

感謝實驗室成員對本研究的支持和協(xié)助，并感謝資助機構(gòu)的經(jīng)濟支持。

本研究通過Co-Mn雙金屬催化劑與低溫等離子體技術(shù)耦合應(yīng)用于C2HCl3的凈化，發(fā)現(xiàn)Co/Mn比例為1:1時催化劑具有較高的催化活性，能有效降解C2HCl3。在最佳配比下，通過增大輸入功率和處理時間可以顯著提高凈化效果。通過GC-MS分析發(fā)現(xiàn)，主要反應(yīng)產(chǎn)物為二氯乙烯和一氯乙烯，表明C2HCl3首先發(fā)生氯原子的脫去反應(yīng)，并且隨著處理時間的延長，二氯乙烯的生成量逐漸增加。因此，Co-Mn雙金屬催化劑與低溫等離子體技術(shù)的耦合應(yīng)用具有