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          鐵基薄膜催化劑清潔應用研究取得新進展
          发稿时间:2019-06-10         作者:田振玉          来源:新技术实验室     【字号:

            揮發性有機化合物(VOCs)被普遍認爲是引起全球空氣汙染的主要因素。VOCs組分各異,主要形成于化工、電力和醫藥植物、機動車輛和飛機尾氣、加油站、石油精煉、印刷、食品加工、汽車以及紡織制造業等工業制作及運輸過程。近年來,隨著人口、工業化、交通和城鎮化的快速增長,發展中國家霧霾汙染異常嚴重且持續存在。例如,到2020年,中國的VOCs排放量預計將比2005年增長49%。因此,目前除了對VOCs排放進行嚴格控制外,迫切需要開發和應用高效脫除VOCs的方法和技術。 

            工程熱物理研究所新技術實驗室燃燒化學團隊采用脈沖霧化熱蒸發化學氣相沈積(PSE-CVD,見圖1)法制備了一系列高活性低成本的鐵基過渡金屬氧化物薄膜催化劑,並將其應用于工業廢氣模型組分(C2H2+CO)的催化脫除上。結果表明PSE-CVD能制備出物相可控的鐵氧化物,且物相與形貌緊密相關。利用課題組發展的發射傅立葉紅外變換光譜測得Fe-O的伸縮振動特征峰位于455530波數,鐵氧化物的程序升溫還原特性順序爲Fe2O3→Fe3O4→FeO。從催化測試結果(見圖1)可以看出,鐵基薄膜具有優異的催化性能,具有廣闊的應用前景。此外,量化計算結果指出CO等分子在鐵氧化物表面反應過程中,與吸附氧反應的能壘最低,表面LHER機理比氧化還原反應機理(MvK)更加合理(見圖2)。 

            上述研究是在科技部重點研發計劃和中央組織青年千人計劃資助下完成的。相關研究成果發表在Proc. Combust. Inst. [37 (2019) 5445-5453] J. Taiwan Inst. Chem. Eng. [93 (2018) 427-435]上。 

           

           

           
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