超声辅助合成纳米氧化锰及其低浓度NO去除性能研究

摘要： 通过超声辅助的工艺, 利用氧化还原法制备出多价态纳米MnOx。通过调节超声时间、KMnO4浓度、烘干温度、反应溶液pH, 探索MnOx的最佳合成条件。结果表明: 超声时间20 min, 高锰酸钾浓度0.5 mol/L, 烘干温度80 ℃, 反应溶液pH=7的条件下, 合成的样品MnOx表现出最佳的催化性能, 对100%的NO去除率可持续15 h。采用X射线衍射分析(XRD)、N2-吸脱附测试、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等技术考察最优催化剂MnOx的结构和形貌, 借助X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外分析(FT-IR)研究最优催化剂MnOx对NO去除的催化氧化机理以及催化剂的失活机制。结果表明, 三维贯穿的多级孔结构, 花瓣状的形貌和弱晶化的晶体结构有利于气体吸附和传输。多价态Mn和氧空位的存在促进了NO和O2的吸附和激活, 因此最优样品MnOx表现出优异的NO的常温催化氧化。