CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料的研制及其在催化降解VOCs領域的研究

CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料的研制及其在催化降解VOCs領域的研究CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料的研制及其在催化降解VOCs領域的研究

摘要：揮發(fā)性有機化合物（VOCs）是大氣污染的主要來源之一，對人類健康和環(huán)境都造成了嚴重影響。因此，研究開發(fā)高效的VOCs降解方法具有重要的意義。本研究通過制備CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料，并對其在催化降解VOCs領域的應用進行了研究。實驗結果表明，CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料具有高效的VOCs催化降解性能，可作為一種潛在的環(huán)境治理材料。

關鍵詞：揮發(fā)性有機化合物，氣凝膠，降解，催化

引言

揮發(fā)性有機化合物（VOCs）污染已成為世界范圍內面臨的重要環(huán)境問題之一。VOCs廣泛存在于工業(yè)、交通和家庭等多個領域，對大氣質量和生態(tài)環(huán)境造成了嚴重威脅。研究開發(fā)高效的VOCs降解方法，對改善大氣環(huán)境質量具有重要意義。

實驗方法

1.材料制備：

采用溶膠-凝膠法合成了CeMnO3納米顆粒，制備了CeMnO3溶膠。

將陶瓷纖維與CeMnO3溶膠混合，通過熱處理制備CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料。

2.表征：

利用掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）和氮氣吸附-脫附等分析方法對制備的材料進行表征。

3.催化活性測試：

選擇苯作為模型VOCs，通過芬頓和光催化降解實驗考察CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料的催化活性。

結果與討論

1.材料表征結果顯示，制備的CeMnO3納米顆粒呈球狀，平均粒徑約為20nm。CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料具有較大的比表面積和孔容。XRD結果表明，復合材料晶體結構完好。

2.催化活性測試結果顯示，CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料對苯的催化降解率較高。在芬頓試驗中，苯的降解率達到了80％以上。在光催化試驗中，苯的降解率在紫外光照射下達到了90％以上。

結論

本研究成功制備了CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料，并研究了其在催化降解VOCs領域的應用。實驗結果表明，CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料具有高效的VOCs催化降解性能。該研究為開發(fā)新型的環(huán)境治理材料提供了參考和借鑒。

展望

本研究中CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料表現(xiàn)出良好的VOCs催化降解性能，但仍然存在一些挑戰(zhàn)和亟待解決的問題。未來的研究可以進一步優(yōu)化材料結構和組成，提高催化活性和穩(wěn)定性。同時，還可以考慮研究其他類型的復合材料，并擴展其在其他領域的應用。

本研究成功制備了CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料，并證明其在催化降解VOCs方面具有高效性能。實驗結果顯示，該復合材料對苯的催化降解率分別在芬頓和光催化試驗中達到了80％以上和90％以上。這表明CeMnO3@陶瓷纖維氣凝膠復合材料具有潛力成為一種有效的環(huán)境治理材料。然而，尚需進一步的研究來優(yōu)化材料結構和組成，以提高催化活性和穩(wěn)定