催化燃燒中使用的催化劑主要有以下幾種類型:
貴金屬催化劑是最早應用于催化燃燒的催化劑之一,如鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)等。這些貴金屬具有良好的催化活性和選擇性,能夠在較低的溫度下實現有機物的完全氧化。然而,貴金屬催化劑成本較高,資源稀缺,且容易在反應過程中因中毒或燒結而失活。
例如,在處理揮發性有機化合物(VOCs)的催化燃燒中,負載型鉑催化劑表現出優異的低溫活性和穩定性。以氧化鋁(Al?O?)或沸石等為載體,負載少量的鉑,能夠在 200 - 300℃的溫度下將 VOCs 高效轉化為二氧化碳和水。
非貴金屬催化劑主要包括過渡金屬氧化物,如銅(Cu)、錳(Mn)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)等的氧化物。這些催化劑價格相對較低,來源豐富,具有一定的催化活性和穩定性。通過合理的制備方法和配方設計,可以提高其催化性能。
比如,銅錳復合氧化物催化劑(CuMn?O?)在一定條件下對 VOCs 的催化燃燒表現出較好的性能。通過控制銅錳的比例和制備過程中的煅燒溫度,可以調節催化劑的晶體結構和表面性質,從而提高催化活性。
此外,還有鈣鈦礦型催化劑(ABO?)和六鋁酸鹽型催化劑等。鈣鈦礦型催化劑具有結構穩定、熱穩定性好、可通過元素摻雜調變性能等優點;六鋁酸鹽型催化劑具有高溫穩定性好、抗中毒能力強等特點,在高溫催化燃燒領域具有潛在的應用價值。
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