催化燃烧含氯有机物 研究进展 报告

催化燃烧Cl-VOCs最新研究进展
催化燃烧Cl-VOCs研究背景及意义
我国二噁英的污染现状及处理方法报告内容
催化燃烧Cl-VOCs的研究进展
催化燃烧研究方向及工作重点
催化燃烧Cl-VOCs研究背景及意义
含氯挥发性有机物（Cl-VOCs）是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa，常压下沸点在260℃以下的含氯有机物。

一般认为，Cl-VOCs具有较强的毒性，它的排放会引起严重的环境污染，对人们的健康造成严重威胁。

因此，对于Cl-VOCs的监测和处理具有极大的现实意义。

Cl-VOCs的来源主要有城市垃圾焚烧、金属冶炼、农药生产、涂料染料工业等工业过程排放出来的废气。

在众多的Cl-VOCs中，二噁英毒性最大，对环境的影响最严重。

因此对于Cl-VOCs的监测处理，目前主要集中于二噁英这类化合物上。

二噁英
毒性
染料化工、有机氯化工等工业产生的废渣，未进
行有效处理
我国二噁英的污染现状及处理方法
城市垃圾焚烧、金属冶炼、燃煤燃油；我国近年来兴起的城市垃圾焚烧发电是导致二噁英排放量增加的重要原因
二噁英污染
农药、造纸业工业生产废水的排放，血吸虫防区曾大量使用的五氯酚纳将副产物二噁英带入水体
我国二噁英排放标准
年制定《生活垃圾焚
烧污染控制标准》，垃圾焚
烧烟气二噁英排放浓度选用
催化燃烧Cl-VOCs的研究进展
催化剂优点缺点
贵金属燃烧温度低、催
化活性高
价格昂贵、容易
中毒
过渡金属氧化物价廉易得、催化
活性较稳定
催化活性略低
贵金属催化剂选择合适的
催化剂载体
的协同作用，促进
表面吸附氯的脱除
CeO x催化剂Mn基催化剂Cr基催化剂W-V-Ti催化剂
Dai等制备了CeO x催化剂，所得催化剂在205℃
对三氯乙烯的降解率可达90%，但20h后其活性迅速降至60%。

他们发现，CeO x催化剂中毒是因为产物中的Cl2和HCl被吸附在催化剂表面，导致催化剂反应活性中心减少。

Wang等采用溶胶-凝胶法制备了MnO x-CeO2混合氧化物催化剂，MnO2/CeO2摩尔比为0.86时，在350℃下16h内对氯苯的降解率一直保持在100%左右；他们认为MnO x的掺入是催化剂具有更多表面活性氧和更好的脱除催化剂表面吸附氯能力。

de Rivas等研究了Ce x Zr（x=0.15, 0.5, 0.68, 0.8）对1,2-二氯乙烷和二氯乙烯的催化降解效果，发现ZrO x的加入可以明显提高催化效果，这是因为Zr与Ce的结合促进了Ce4+的还原能力，提高催化剂晶格氧流动性和增加了催化剂酸位。

黄琴琴等选择SiO2、Al2O3和ZSM-5分子筛为载体制备了系列CeO2负载型催化剂，发现在催化降解三氯乙烷时，负载型CeO2催化剂与单纯的载体相比，负载型催化剂具有更好的深度氧化能力，催化过程中更有利于脱氯和脱氢。

Farhana等采用浸渍法制备出MnO2/Al2O3负载型催化剂，发现催化剂活性先随MnO2负载量的增加而提高，当负载量大于0.5%后，MnO2含量的增加导致催化剂活性急剧下降；他们认为，MnO2/Al2O3催化剂的高活性源于MnO2在载体上的高度分散，MnO2负载量过大会导致活性组分分散不均匀，催化剂表面活性位点减少。

Gutierrez-Ortiz等用共沉淀法制备了Mn-Zr混合氧化物催化剂，研究其对DCA和TCE的催化燃烧效果，Mn负载量摩尔比为0.4时，DCA的完全转化温度为450℃，其活性源于复合后催化剂表面酸位的增加和表面活性氧流动性的提升。

Cr基复合氧化物催化剂
Cr基催化剂一般具有较高催化活性，其缺点为Cr在催化反应中易于Cl发生反应形成挥发性金属氯化物或
氯氧化物，导致活性组分流失，引起催化活性下降。

Yim等制备了CrO x/TiO2和CrO x/Al2O3催化剂，CrO x 负载量为12.5wt%为最佳配比，且CrO x/TiO2具有更高反应活性，350℃下可使六氯乙烷完全降解；
Chintawar等报道了Cr交换的ZSM-5对TCE的催化氧化活性，在温度大于300℃时可得到95%以上的转化率，但是Cr催化剂的活性均随反应的进行而逐步失活。

其它催化剂
W-V-Ti复合氧化物催化剂具有较高的稳定性和催化活性，研究比较成熟；其缺点为原料使用的V毒性高，催化剂合成时易造成环境污染。

钙钛矿型催化剂，含有结构缺陷和较多的氧空位，据此可提高催化剂稳定性和催化活性。

沈柳倩等采用共沉淀法制备了钙钛矿型La0. 8Cu0. MnO3和La0. 8Sr0. 2MnO3催化剂，在反应温度为420℃
2
时，200 h连续反应二氯甲烷的转化率一直保持在96%以上，说明两种催化剂都具有良好抗氯中毒能力，钙钛矿型催化剂可以有效提高催化剂的稳定性。

催化燃烧研究方向
结论
1.贵金属催化剂活性高，但价格昂贵且容易中毒，
研究主要通过选择合适载体制成负载型催化剂，通过两者的协同作用提高催化剂活性和稳定性，提过活性组分使用效率；
2.过渡金属氧化物催化剂，价廉易得、活性较稳
定，成为催化燃烧研究热点；研究集中于制备复合型、负载型氧化物催化剂，以提高催化剂催化活性和减少水蒸气对催化活性的影响。

3.催化剂活性组分流失、表面氯吸附及积碳的生成
是导致催化剂活性下降的重要原因，提高催化剂稳定性、抗氯中毒和抗结焦性能是催化燃烧Cl-
VOCs领域迫切需要解决的问题。