近日，中國科學院城市環境研究所賀泓研究團隊在VOCs催化燃燒研究方面取得進展。該研究利用熱穩定好、傳質、傳熱性能優良的纖維基材料為載體，通過不同方式負載貴金屬鈀製備了新型催化劑。
揮發性有機物（VOCs）是加重大氣複合汙染的重要前驅體之一。根據 “十三五規劃綱要”，2020年VOCs排放總量較2015年要下降10%以上。要實現總量減排，亟需加大VOCs汙染控制力度。催化燃燒技術是去除VOCs的主流技術之一，應用最為廣泛的催化劑為貴金屬催化劑。催化劑載體能提升貴金屬分散和改變貴金屬化學態，在VOCs轉化活性、穩定性等方面有顯著影響。
由於VOCs燃燒要求催化劑具備優良的反應活性及傳質、傳熱性能和熱穩定性，因此開發新型高效催化劑是目前該技術得以應用的關鍵。
研究團隊採用超聲輔助浸漬法在陶瓷和玻璃纖維支架上分別用水、硫酸和硝酸浸出預處理合成了纖維鈀催化劑。接下來對製備的催化劑進行了苯催化燃燒試驗。在苯的轉化和二氧化碳的產量方面，pd-陶瓷纖維比pd-玻璃纖維表現出更好的活性，0.8 wt-pd負載是最佳負載量。製備的催化劑有非順比、百比、xrd、xps、tem、原位漂移劑和tpd。
以陶瓷纖維基為載體的催化劑淨化苯的活性最佳
試驗結果表明，相對較大的表面積、較強的支承酸性、分散良好的pd顆粒、適宜的氧化還原和解吸性能，均對陶瓷纖維基催化劑的良好性能有一定的促進作用。結果表明，pd-陶瓷纖維催化劑是去除揮發性有機化合物的有效方法。基於纖維基催化劑機械強度好、傳質性能佳和成型容易等優勢，可便捷應用於不同形狀及尺寸的催化燃燒反應器之中，節約了應用成本。
載體較強的酸性和對貴金屬的有效分散是其活性優良的關鍵
該項研究得到國家自然科學基金項目和國家重點研發計劃項目的支持，已申請發明專利一項，後續研究將重點解決其量產問題。
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