ZSM-5

酮 的 降解 效 果 ， 在 最 佳 负 载 量下 丙 酮 的去 除 率接 近
１ ０ ０％。姜 良艳 等 ［ ２ ］ 将 活 性 炭 负载 锰 氧化 物 用 于 吸
附 甲醛 的研 究， 对 甲醛 的吸 附 量 可 高 达 ５ ． ５ １ ｍｇ ／ ｇ ，
规 则 的孔 道 ［ １ ０ ］ 。分子 筛 具有 较 高 的 比表面 积 ， 单位
用广泛 ［ ０ ｌ 。Ｍｎ Ｏ （ ２＞ ＞１ ． ５ ） 是 高 活 性 的催 化
剂 Ｉ ７ － ８ 】 ， 通 过文 献 ［ ６ 】 在 氧 化锆 载 体上 处 理 丙酮 的研 究 可 知， 锰 催化 剂 表现 出最 高 的活 性， 因此本 文 选择 锰 负 载 对 丙酮 进 行 处理 。由于金 属 ． 载体 之 间的相
活 性 中心 ， 从而 提 高 丙酮 的去 除率 ， 其 催化 性能 要 高
于 单独 使 用催 化 剂 。 Ｚ Ｓ Ｍ一 ５是微 孔 硅铝 分子 筛 中最
研 究 很 少， 如 何 得 到更 佳 的去 除 效 果及 催 化 剂 的选
常用 的一种 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５ — ０ ｌ 一 ２ ５ 通讯作者 ： 徐海萍 （ １ ９ ６ ６ － ） ， 女， 山 西 人， 教授， 博士， 主 要 研 究方 向 为聚 合 物 基 复合 材料 。电子 邮 箱 ｈ ｐ ｘ ｕ ＠ｓ ｓ ｐ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ａ 。 基金项 目： 上海市教委科研创新项 目 （ Ｎｏ ． １ ３ Ｚ Ｚ１ ４ ０ ） 、 上海第 二工业大学校优势学科建 设项 目 （ Ｎｏ ． Ｘ ＸＫ ＹＳ １ ４ ０ １ ） 、国家 青年基
互 作 用 不 同， 不 同载 体 或不 同过 渡 金 属氧 化 物 其氧
化 还 原性 有 较大 的差别 ［ ０ ］ 。分 子筛 是 一类 结 构稳 定 的 多孔 材 料， 被 广 泛 用 于 离 子 交换 、催 化 和 吸 附 领 域 。它 是 由硅 铝 或磷 铝 及其 他 一些 金 属 阳离 子构 成 的具 有 一般 分 子 大 小 多孔 的晶 体 物质 ， 内含 有 不 同
者 进 行 了较 系 统 的研 究， 取得 了一定成效， 但 仍 面 临 催 化 效 率 低 、成 本 较 高 等 问题 。 目前 研 究 者 对
丙酮 的催 化 处 理 研 究主 要 集 中于 气 相 中 的丙 酮 ， 王 得泰等 【 ］ 采 用 活 性 碳 纤 维 负 载 纳 米 二氧 化 钛 对 气 相 中丙 酮 进 行 光 催 化 降解 ， 考 察 了不 同负 载 量对 丙
体积 能够 负载 更 多 的 活性 基 团， 理 论 上 具有 更 好 的
催化 性 能， 且骨 架 结构稳 定 并容 易分 离， 不会 对 实验
并通 过机 理 研 究发 现碳 原 子和 锰 原子 可对 甲醛产 生 化 学 吸 附。Ｗａ ｎ ｇ等 【 。 】 做了Ｔ ｉ Ｏ２ 、石 墨 烯 复合 材 料 光 解 空气 中 丙酮 的研 究 ， 表 明利 用 石 墨烯 的掺 杂 可 大 大提 高 丙 酮 的分 解 率 。尽 管对 气 相 中丙 酮 的研 究
其 中氧化 锰是 典型 的氧化 还原 型氧化 催化剂， 应
等 。这些 污 染 物 是 重 要 的有 机 合 成 原料 ， 但 易挥 发 ，
会对 人体 健 康 造 成 危 害， 过 量 排 放 也会 造 成 大 气 污 染， 如 何 有 效 处 理 这些 有 机 污 染 物 越 来越 引起 人 们 的重 视 。针 对 常 见 有 机 物 的 无 害 化 处 理， 众 多 研 究
第３ ２卷 第 ２期 ２ ０ １ ５年 ６月
上 海 第 二 工 业 大 学 学 报
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ ＨＡＮＧＨＡＩ Ｓ Ｅ Ｃ０ＮＤ Ｐ ＯＬ ＹＴ ＥＣＨＮＩ Ｃ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ ＴＹ
Ｖ ｂ １ ． ３ ２ ＮＯ ． ２
Ｊ ｕｎ． ２ ０１ ５
文章编号： １ ０ ０ １ — ４ ５ ４ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ ０ ９ １ — ０ ５
Ｚ Ｓ Ｍ． ５负载 锰氧 化物 催 化丙 酮
仇厚 田， 徐 海萍， 史国银， 邓 上海 ２ ０ １ ２ ０ ９ ）
摘 要： 考 察 了微孔结构 Ｚ Ｓ Ｍ． ５分子筛负载锰氧化物对 丙酮的催化性能 。 使用硅 铝质量 比为 ３ ０ ０的 Ｚ Ｓ Ｍ一 ５分子筛
条件下 制备 的 Ｚ Ｓ Ｍ． ５负载锰催 化剂对丙 酮具有较 高的去 除率。催 化剂 中锰 以无定形 的 Ｍｎ ２ ０ ３为活 性中心， 其在 Ｚ Ｓ Ｍ一 ５分 子筛上表现 出 比在氧化锆载体上更高 的催化活性 。 关键词： Ｚ Ｓ Ｍ． ５分 子筛 ； 负载 ； 锰； 催化活性
中 图分 类号 ： Ｘ ５ ０ ６ 文献标志码： Ａ
作为载体， 活化 后 采 用 溶 液 浸 渍 法 制 备 锰 氧 化 物 催 化 剂 ， 与 文 献 中报 道 锰 负 载 在 氧 化 锆 载 体 上 的催 化 效 果进 行 比较 ， 考 察 了在 Ｚ Ｓ Ｍ一 ５分 子 筛 载 体 上 活 性 组 分 锰 的 含 量 、 煅 烧 温 度 和 焙 烧 时 间等 对 催 化 活 性 的 影 响 。结 果 表 明 ， 在 一 定
０ 引言
随 着 工 业 生产 的 规模 化 发 展 ， 有 机 污 染 在 环 境
污 染 物 中所 占 比重 逐 渐 提 升， 常 见 的有 丙 酮 、甲醛
择都 还有 很大 的研 究 空 间。
许 多研 究表 明， 对某 些 有机 物 的深度 氧 化， 例 如 甲醛 和 丙 酮等 ， 过 渡 金 属氧 化 物 有 更 高 的 活 性 ］ ，
取 得 了较 理 想 的结 果， 但 对 液 态 中 丙 酮 的催 化 处 理
造 成干 扰 ， 是 一种 新型 绿色 多相 催化 剂 载体 ［ １ １ 】 。利
用 具 有 较 高 比表 面 的微 孔 分子 筛 作 为 载体 ， 负载 高 活 性 的 氧 化锰 ， 分 子筛 的孔 道 结 构 可 以负 载 更 多 的