含钯类水滑石衍生复合氧化物Pd_M3AlO(M=Mg,Co,Ni,Cu,Zn)催化剂上氯苯的催化氧化

有机污染物毒性大， 会污染大气环境， 并危害人体健
康 【 在控制 ＶＯ ｓ １ Ｊ ． Ｃ 排放 的众 多技 术 中， 催化 燃烧 以
其处理 效率 高， 产 生二 次污 染 和较 低 的能 量消 耗 不 的优势受 到了越来越 多的关注圜 目前催化氧 化ＶＯ ｓ ． Ｃ 废 气 的催 化 剂 主要 有 贵金 属 和非 贵金 属 两大 类 ． 其
Ｔ ｅｐｏｅ ｔ ａ ｐ ｏｔｄｂ ｅＮａ ｏａ ｇ ・ｅ ｈＲ ｓａｃ ｎ ｖ ｌｐ ｎ ｒｇａ ｏ ｈｎ （６ ）２ ０ Ａ ６ １ ） ｈ ｒｊｃ ｓ ｕ ｐ ｒ ｙｔ ｔ ｎ ｌ ｈＴ ｃ ｅｅｒｈａｄＤｅｅｏ ｍｅ ｔ ｏ ｒｍ ｆ ｉａ ８ ３ （０ ６ Ａ０ Ａ３ ０ ｗ ｓ ｅ ｈ ｉ Ｈｉ Ｐ Ｃ
ｔ ａ ｈ ｔ ｅ ａ ａｙ ｔ． ｅ １ ｈ 一 ｆ ｎ ｏ ｌ ｔ ｘ ｄ ｔ ｎ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｓ ｒ ８ ｎ ８ ℃ ， ｅ ｐ ｃｉ ｅ ｙ Ｈ２ Ｒ ｈ ｎ ｔ ｅ ｏ ｈ ｒ ｔ ｌ ｓｓ Ｔｈ ｇ ｔ０ ｆ ｄ ｃ ｍｐ ｅｅ ｏ ｉ ａｉ ｃ ｉ ａ ｏ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｗｅ ｅ １ ２ ａ ｄ ２ ３ ｒｓ ｅ ｔ ｌ． － ｖ ＴＰ
的 活性 主要 受 催 化 剂 的 氧 化 还 原 性 能 及 其 表 面 活性 氧物 种 的影 响 ．
关键词 ： 水滑石 ； 钯； 复合氧化物； 催化氧化 ； 共沉淀
中 图分 类 号 ： ０６ ３ ４
Ｃａ ａ ｙ ｉ ｉ ａ ｉ ｎ ｆＣｈｌ ｒ ｂｅ ｅ ｎ Ｃｏ ｐｏ ｉｅ Ｏｘ ｄｅ Ｐｄ／ ￣ Ｏ ｔ ｌ ｔｃＯｘ ｄ ｔｏ ｏ ｏ ｏ ｎｚ ｎｅ ｏ ｍ ｓｔ ｉ Ｍ ＡＩ
ＴＰ Ｄ）ｔｃ ｎｑ ｅ ｒ ｓｄ ｔ ｔｄ ｈ ｎ ｕ ｎ ｅｏ ｉｆｒ ｎ ｅｈ ｉｕ ｓｗｅｅｕ ｅ ｓｕ ｙｔｅｉｆ ｅ ｃ ｆｄｆｅｅ ｔＭ ｉｎ ｎｔｅｃ ｍｐ ｓ ｉｎａ ｄ ｓｒｃｕｅ ｆｔｅＰ ／ ｏ ｌ ｏ ｓｏ ｈ ｏ ｏ ｉｏ ｎ ｔｕ ｔｒｓｏ ｄ ｔ ｈ
物 理化 学学报 （ ｌＨｕｘ ｅ ｕ ｂ ｏ Ｗｕｉ ａ ｕ ｅ ａ ） Ｘ
Ｎｏ ｅ ｅ ｖ ｍｂ ｒ
Ａｃ ｓ 一 ｈｍ． ｉ．２ ０ ， ５ １ ）２ ７ — ２ ４ ｔ ａ尸 ．Ｃ ｉ Ｓｎ， ０ ９ ２ （１ ：２ ９ ２ ８
２ ７ ２９
【 ｔ ｌ】 Ａｒｉ ｅ ｃ
Ｋｅ ｏ ｄｓ ｙ Ｗ ｒ ： Ｈｙ ｒ ｔ ｌｉ ； Ｐ ｌ ｄｕ ｄ ｏ ａ ｃｔ ｅ ａｌ ｉ ｍ； Ｍ ｉ ｅ ｘ ｄ ｓ Ｃ ｔ ｌ ｔ ｘ ｄ ｔ ｎ Ｃｏ ｐ ｅ ｉ ｉ ｔ ｎ ａ ｘ ｄ ｏ ｉ ｅ ； ａ ｙ ｉ ｏ ｉ ａｉ ； ａ ｃ ｏ — ｒ ｃｐ ｔ ｉ ａｏ
Ｒｅ ｅ ｖ ｄ： ｕ ｅ １ ， ０ Ｒｅ ｉｅ Ａｕ ｕ ｔ１ ， ０ ９ Ｐｕ ｌ ｈ ｄ ｏ ｅ ： ｅ ｔｍ ｂ ｒ】 ， ０ ． ｃ ｉｅ Ｊ ｎ ７ ２０ ９； ｖ ｓ ｄ： ｇ ｓ ７ ２ ０ ； ｂ ｉ ｅ ｎＷ ｂ Ｓ ｐ ｅ ｓ ｅ ６ ２０ ９ Ｃｏ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｕ ｈ ｒ ｒ ｅ ｐ ｎ ｉ ｇ ａ ｔ ｏ ．Ｅｍａ ｌ ｚ ｉ ｇ ａ ｉ： ｐ ｎ ｈ ｏ＠ｒ ｅ ｓａ ． ｎ Ｔｅ ： ８ — ０ ６ ９ ５ ４． ｃ ｅ ．ｃｃ ； ｌ ＋ ６ １ — ２ ２３ ６
Ｖｏ ． ５ １２
挥发 性 有 机 污染 物 （ Ｏ ｓ是 一 类 组 成广 泛 的 Ｖ Ｃ） 大气 污染 物， 其来 源 于很多 ］业 和商业 过程 ． 二 挥发性
物 氯 苯 的催 化 活 性 ， 时探 讨 Ｐ 同 ｄ与复 合 氧 化 物在 催 化体系 Βιβλιοθήκη Baidu存 在的状 态和相互 作用 ．
ｗｅｌ ｓｔｅ ｓ ｎ ｒ ｅ ｉ ｆｅ ｔ ｅ ｗｅ ｎ Ｐ ｎ ｏ ｔ ｂ ｔ ｘ ｅ ｎ ／ ３ Ｏ ａ ｌ ｔ ｃｉ ｉ ． ｌ ａ ｙ ｅ ｇ ｔ ｅｆ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｄ Ｃｏ ｃ ｎ ｒ ｕ ｅｔ ｅ ｃ Ｈｅ ｔ ＣＯ Ａｌ ｃ ｔ ｙ ｉ ａ ｔ ｔ ｈ ｃ ｂ ｉ ｏ Ｐｄ ａ ｃ ｖｙ
（ ＝ ｇ Ｃｏ ＮｉＣｕ Ｚ Ｃａ ａｙ ｔ ｒｖ ｄｆｏ Ｐ － ｎ ａｎ ｄ Ｍ Ｍ ， ， ， ， ｎ） ｔ ｌｓｓ Ｄｅ ｉ ｅ ｍ ｄ Ｃｏ ｔ ｉ ｅ ｒ
Ｈｙ ｏ ａ ｃ ｔ ｅ ｕ ｓ ｒ ｄｒ ｔ ｌ ｉ ｅ Ｐｒ ｃ ｒ ｏ ｓ
ＬＩＰｅ ｎｇ ＨＥ Ｃｈｉ ＣＨＥＮＧ ｉ Ｊｅ ＨＡ Ｏ ｅ ｇ— ｎ Ｚｈ ｎ Ｐｉ ｇ
１ 实验 部 分
１１ 材 料 和 试 剂 ． Ｐ Ｃ ＭｇＮ ３・Ｈ ０、 ｕ ３＂Ｈ０、ｎＮ ） ｄ１ 、 （ ０ ）６ Ｃ ｆ ）３ ２ Ｚ （ Ｏ３・ ２ ＮＯ ２ ２
６ 。 Ｎ ｏ、 Ｉ Ｏ ）・ＨＯ， 为 分 析纯 ， ＨＯ、 ａ 。Ａ（ 。 ９ 均 Ｃ Ｎ 。 国药 集
ｃ ｍｐ ｕ ｄ ｙｃ ｌｉａｉｎ Ｘ—ａ ｆｒｃｉｎ（ ｏ ｏ ｎ ｓ ａｃｎ ｔ ． ｒｙＤｉｆａ ｔ ｂ ｏ ｏ ＸＲＤ）ｔｅｍｏ ｒｖｍｅｒ —ｉ ｅｅ ｔ ｌ ｈ ｒ ｌ ｒ ｖｍｅｒ ＴＧ— Ｇ）Ｎ２ ，ｈ ｒ ｇａ ｉ ｔ ｄｆ ｒｎｉ ｅｍａ ａ ｉ ｔ ｙ ｆ ａｔ ｇ ｙ（ ＤＴ ，
ａ ｓ ｒｔ ｎ ｎ ｅ ｏ ｔ ｎ ｔ ｅａ ｒ ｒｇ ａ ｄ ｏ ｉ ｄｄ ｓ ｒ ｉ ，ｅ ｐｏ ａ ｐ ｏ ｍｐ ｒｔ ｅ ｏ ｒｍｍｅ ｄ ｃ ｏ Ｈ 一 Ｐ ） ａ ｄｔｍ ｅａ ｒ ｐｏ ｒｍｍｅ ｅｏｐ ｉ ０ 一 ｕ ｐ ｄｒ ｕ ｔ ｎ（ ２ Ｒ ， ｎ ｐ ｒｔ ｅ ｒ ｇａ ｅ ｉ Ｔ ｅ ｕ ｄｄ ｓ ｒｔ ｎ（ ２ ｏ
Ｍ ｌ ｃ ｔｌ ｓｓ ａ ｅ ｒ ｐ ｒｏ ａ ｅ ｄ ｉｎｇ ｔ ｅ ｃａａｙｔｃ ｘｉ ｔ ｈ ｏ ｏ ｎｚ ｎｅ Ｏ ａａ ｙ ｔ ｎｄ ｔ ｉ ｅ ｆ ｒ ｎｃ ｕｒ ｔ ｌ ｉ ｏ ｄａｉ ｏｆ ｃ ｌ ｒ ｂｅ ｅ ．ＸＲ Ｄ ａ ｄ ｈ ｍ ｈ ｏｎ ｎ ＴＧ — ＴＧ ｄ ｔ Ｄ ａａ ｓ ｗｅ ｈ ｔ ｈｏ ｄ ｔ ａ ｈｙｄ ｏ ｌｉｅｐｒ ｃ ｒ ｏ ｓｃｏ ｄ ｂ ｕ ｃ ｓｕｌ ｐｒ ｐ ｒ ｄ ｗｉｈ ｄｉ ｅ ｅ ｔＭ ｉ ｓｅ ｃ ｐ ｉ ｒ ｔ ｃ ｔ ｅ ｕ ｓ ｒ ｕｌ ｅ ｓ ｃ ｅｓｆ ｌ ａ ｙ ｅ ａ ｅ ｔ ｆ ｒ ｎ ｏｎ ｘ ｅ ｔＣｕ ｏｎ． ｄ ｓ Ａｎ Ｐｄ ｗａ Ｗｅｌｄ ｓ ｅ ｓ ｄ ｉ ｄｆｅ ｅ ｙｄ ｏｔｌ ｉｅｐｒ ｃ ｒ ｏ ｓ ｌ ｉｐ ｒ ｅ ｎ ｉｆ ｒ ｎｔｈ ｒ ａｃｔ ｅ ｕ ｓ ｒ ．ＴｈｅＭ ｉｎｓｇｒ ｔｙ ｉｆｕ ｎｃ ｈ ｃ ｉ ｔｅ ｆｔ ｅ ｓ ｒａ ａａ ｙ ｔ ． ｏ ｅａｌ ｎ ｅ ｅｔ ｅ ａ ｔｖｉ ｓｏ ｅ ｉ ｌｃ ｔｌ ｓｓ ｌ ｉ ｈ
国家高技术研究发展计划项 目（６ ）２ ０ Ａ ６ １ ） ８ ３ （０ ６ Ａ０ Ａ３ Ｏ资助 ⑥ Ｅ ｉ ｒ ｌ ｆｃ ｆ ｔ ｈ ｓ ｏＣ ｉ ｃ ｉｉａ ｄｔ ｉ ｆ ｅ ａ ｙｉ — ｈｍｉａＳｎｃ ｏ ａ ｏ ｉ ｏ Ａｃ Ｐ ｃ
２ ８ ２ ０
ＡｃａＰｈ ｓ 一 ｈｍ． ｉ．２０ ９ ｔ ｙ． Ｃ ｉ Ｓｎ， ０
１０８） ０ ０ ５
摘要 ： 采用共沉淀法制备 了系列含 Ｐ 类水滑石材料 ， ｄ 类水滑石基体 为 Ｍ ｌ — Ｍ＝ ， ｏ Ｎ ， ｕ Ｚ ）经焙 ＨＴ（ Ｍｇ Ｃ ， ｉＣ ， ｎ，
烧制备 出含 Ｐ ｄ类水滑石 衍生复合 氧化 物催 化剂． 通过 ｘ射线衍 射（ Ｒ ， Ｘ Ｄ）热重一 差热分析（ Ｇ Ｄ Ｇ ， ２ Ｔ ． Ｔ ）Ｈ 程序升 温还原（ １Ｐ ） 程序升温脱 附（ ２ Ｐ ） Ｎ２ 一１Ｒ ， ０一 Ｄ 和 Ｔ 吸脱 附等表征技术手段研究 了不同二价金属元素对含 Ｐ ｄ类水 滑石衍 生复合 氧化物 催化 剂物理 化学性 质及其 对挥发 性有机 污染物 氯苯催 化氧化性 能 的影 响． Ｒ Ｘ Ｄ和 Ｔ Ｇ— Ｄ Ｇ结果表 明， Ｔ 不同二价金属元 素， Ｃ 除 ｕ外， 都能形成类水滑石层状结构， ｄ在不 同类 水滑石前 驱物 中均能 良 Ｐ 好分散． 同的二价 金属元素对催化剂性能 的影 响不 同， 中 Ｐ ／ ｏ Ｏ催化剂表 现出最高 的氯苯催化 氧化活 不 其 ｄＣ ￣ｌ
Ａｂｓｒ ｃ ： Ａ ｅ ｅ ｆ ｄｃ ｎａｎｎ ｙ ｒｔｌｉ ｒｃ ｒｏｓ（ ｔａ ｔ ｓｒ ｓ —ｏ ｔｉｉｇｈ ｄ ｏａｃｔ ｐ ｅ ｕ ｓｒ Ｍ ｌ ｉ ｏＰ ｅ — ＨＴ） ｔ ｉ ｅｅ ｔ （ ＝ ｇ Ｃｏ ＮｉＣｕ Ｚ ） ｗｉ ｄｆ ｒｎ ｈ Ｍ Ｍ Ｍ ， ， ， ， ｎ
团化学 试剂 有 限公 司生产 ； ｏＮＯ ） ６ 分析 纯， Ｃ （ 。 ・Ｈ Ｏ，
中负载 型 Ｐ 、ｔ 金属 催 化剂 以其 催 化 活性 高 ， ｄＰ贵 耐 热性 能好， 使用 寿命长 ， 被认 为是 ＶＯ 催化 消除最 Ｃｓ 有应 用价 值 的催 化剂 ． 制备 贵 金属催 化 剂通 常采
Ａｍｏ ｇ ｔ ｅ ｉ ｖ ｓｉ ａｅ ａ ｌ ｓｓ ｔ ｅ ａ ｔ ｉ ｆｔ ｅ Ｐ ｕ ｐ ｓｅ — ｏ ｔ ｉ ｉ ｇ ｏ ｉ ｅ ｗａ ｏ ｎ ｏ ｂ ｃ ｉ ｈ ｒ ｎ ｎ ｅ ｔ ｔｄ ｃ ｔ ｙ ｔ， ｃ ｉ ｔ ｏ ｄ ｓ ｐ ｏ ｄ Ｃｏ ｃ ｎ ｎ ｎ ｘ ｄ ｓ ｆ ｕ ｄ ｔ ｅ ｍｕ ｈ ｈ ｇ ｅ ｈ ｇ ａ ｈ ｖｙ ｈ ａ
（ｅｅ ｒｈＣ ｎｅｆｒ ｃ —ｎ ｉ ｎ ｎａ Ｓ ｉ ｃｓＣ ｉ ｓＡ ａｅ ｙｏ Ｓ ｉ ｃｓＢ ｉｎ １ ０８ ， ． ． ｈ ａ Ｒ ｓａｃ ｅｔｒｏ ｏＥ ｖ ｏ ｍｅｔｌ ｃｅ ｅ， ｈｎ ｅ ｃ ｄｍ ｃ ｎｅ， ｅ ｉ Ｅ ｒ ｎ ｅ ｆ ｅ ｊ ｇ ００５ＰＲ Ｃ ｉ ） ｎ
ｉ ｓ ｗ ｅ ｅ ｓ ｎ ｅ ｉｅ ｏ ｐｒ ｉ ｉａ ｉ ｅｈｏ ｏｎ ｒ ｙ ｔ ｓｚ ｄ ｂｙ ａ ｃ ． ｅｃｐ ｔｔｏｎ ｍ ｔ ｄ．Ｐ ／ Ｏ ａ ａｙｓｓ ｗｅ ｅ ｄ ｒｖ ｄ ｆｏｍ ｅ ｅ ｈｙ ｒ ａ ｃｔ ｌｋｅ ｈ ｄＭ ｃ ｔ ｌ ｒ ｅ ｅ ｒ ｔ ｉ ｈ ｔ ｓ ｄ ｏｔｌ ｉ ｉ ｅ—
性 ， 起 燃 温 度 和 全转 化温 度 分 别 为 １２和 ２ ３℃． Ｐ 和 Ｏ一Ｐ 测 试 表 明， ｄ和类 水 滑 石 衍 生 复合 氧 化 物 其 ８ ８ Ｈ一 Ｒ Ｔ Ｄ Ｔ Ｐ
存在着协 同作用 ， ｄ的引入促进 了复合氧化物 的还 原， Ｐ 从而影 响氧化 物的氧化 还原 性能． ｄＭ３１ Ｐ ／ Ａ ０系列催化剂
ｗｗｗ ． ｘ ｐ ．ｄ ｃ ｗｈ ｂ．ｋｕｅ ｕ．ｎ
含 钯 类水 滑 石 衍 生复 合 氧化 物 Ｐ ／ ￣ Ｉ Ｍ ＝ ｇ Ｃ ， ， ｕ Ｚ ） ｄＭ Ｏ（ Ｍ ， ｏ ＮｉＣ ， ｎ 催 化 剂 上 氯苯 的催化 氧化
李 鹏 何 炽 程 杰 郝郑平
（ 国科 学 院生 态 环 境 研 究 中 心 ， 京 中 北
ａ ２ＴＰ ｒ ｓ ｔ ｈ ｎｄ ０ － Ｄ ｅ ｕｌｓ ｓ ｏｗ ｈａ ｇｈ ｒｒ ｄ ｔｏ ｂｉｉｉ ｎｄ ｈ ｇ ｒｉ ｔ ｓｔｅ ｆｔ ｅ ｓ ｆ ｃ ｘ ｅ ｃｉ ｅ ｓ ｃｅ ｓ ｔ ｔｈｉ ｅ ｅ ｕｃｉ ｎ ａ ｌｔｅｓａ ｉ ｈｅ ｎｅｎ ｉｉ ｓｏ ｈ ｕｒａ ｅ ｏ ｙｇ ｎ ａ ｔｖ ｐｅ ｉ ｓａ