TiO2掺杂增强CuMnCeOx/堇青石催化剂协同去除氯苯和NOx的性能研究

本文系统研究了通过一步TiO2掺杂或两步TiO2负载制备的CuMnCeOx/堇青石催化剂，在协同催化氧化挥发性有机物（VOCs）和还原氮氧化物（NOx）方面的性能突破。结果表明，优化后的催化剂在250℃低温下可实现90%氯苯（CB）氧化和80% NOx还原，为替代贵金属和钒基有毒催化剂提供了低成本、高效稳定的解决方案。

　　

Section snippets

Preparation of the catalysts

通过两步溶胶-凝胶法合成TiO₂掺杂或负载的CuMnCeO_x/堇青石催化剂。首先将35.0 mL无水乙醇、14.0 mL乙酸和29.0 mL钛酸四丁酯依次加入烧杯，磁力搅拌20分钟混合均匀，静置至形成溶胶。随后将5.0 g片状堇青石（40-60目）浸入溶胶2小时，经干燥和煅烧后得到催化剂载体。

Catalyst characterization

所有样品的XRD图谱均显示出堇青石晶相特征峰。随着活性组分和TiO₂负载量增加，衍射强度逐渐降低，表明活性物质成功覆盖载体表面。

Conclusions

本研究证明通过两步TiO₂负载法合成的CuMnCeO_x/堇青石催化剂显著提升了CB和NO_x协同去除效率：

（1）优化后的CuMnCeO_x/TiO₂/Cor-SGII在250℃实现90% CB氧化和80% NO_x还原；

（2）其优异活性源于纳米-微米级球状/针状活性组分的高分散性、增强的比表面积与孔容积、酸性位点电荷吸附能力提升，以及CuO、MnO_x和CeO₂间的强协同作用，促进了Cu²⁺、Ce³⁺和吸附氧物种的分散。