等离子体场内CeO2催化降解甲醇的表面活性氧物种来源与作用研究

论文摘要

利用水热法制备了3种不同形貌（纳米棒、纳米颗粒、纳米立方体）的CeO2催化剂,并通过比表面积测试（BET）、扫描电子显微镜（SEM）、拉曼光谱分析（Raman）、O2程序升温脱附（O2-TPD）手段表征其物理化学性质,结果发现,CeO2纳米棒的表面氧空位和氧物种最多.等离子体与催化协同降解甲醇性能评价实验结果显示,CeO2纳米棒展现出最好的催化性能.进一步设计实验（甲醇-TPD、不同气氛常温催化、催化剂内后置比较、O3催化氧化）推测在等离子体场内CeO2表面活性氧物种来源及其作用.结果表明:①在等离子体场内参与CeO2表面催化反应的活性氧物种有两个来源,一是催化剂本身存在的表面氧物种,二是等离子体区域产生的短寿命物种及长寿命物种（主要是O3）,其中,O3分解产生的活性氧物种是提高催化性能的主要因素.②不同形貌CeO2由于表面氧空位含量不同,导致O3在催化剂上分解产生的活性氧物种的量不同,最终影响等离子体催化性能.

论文目录

• 1 引言 （Introduction）
• 2 实验部分 （Experimental part）
•   2.1 材料制备
•   2.2 材料表征
•   2.3 等离子体催化性能评价
•   2.4 催化剂表面活性氧物种来源探究
• 3 结果与讨论 （Results and discussion）
•   3.1 材料表征
•   3.2 等离子体催化活性
•   3.3 CeO2表面活性氧物种来源及作用
•     3.3.1 CeO2本身表面活性氧物种的作用
•     3.3.2 等离子体区域O2的作用
•     3.3.3 等离子体区域短寿命物种的作用
•     3.3.4 等离子体区域O3的作用
•   3.4 CeO2在等离子体中的表面催化机制
• 4 结论 （Conclusions）

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王雪青,黎欢毅,王邦芬,孙玉海,毛梦绮,吴军良,付名利,陈礼敏,叶代启

关键词: 低温等离子体,甲醇,表面活性氧物种,来源与作用

来源: 环境科学学报 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 华南理工大学环境与能源学院,挥发性有机物污染治理技术与装备国家工程实验室,广东省大气环境与污染控制重点实验室

基金: 国家重点研发计划(No.2016YFC0204200),国家自然科学基金(No.51678245,51578245),广东省自然科学基金(No.2014A030310431),广东省科技计划项目(No.2015A020215010,2015B020236002),广州市科技计划项目(No.201804020026)

分类号: X703

DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2019.0035

页码: 2725-2734

总页数: 10

文件大小: 2708K

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