Nghiên cứu tổng hợp và biến tính chất xúc tác trên cơ sở CeO2 để xử lý hợp chất hữu cơ dễ bay hơi

Abstract

Cerium oxit (CeO2) đã được nghiên cứu và ứng dụng làm chất xúc tác nhờ vào tính chất oxy hóa khử và cấu trúc đặc biệt chứa các tâm khuyết oxy, thể hiện hiệu quả trong các phản ứng oxy hóa hoàn toàn VOCs. Xúc tác CeO2 tổng hợp được có hiệu quả chưa thực sự cao trong phản ứng oxy hóa toàn toàn toluene. Nghiên cứu này đã tổng hợp xúc tác CeO2 bằng phương pháp thủy nhiệt từ muối cerium nitrate và urea đồng thời xác định tính chất đặc trưng bằng các phương pháp hóa lý hiện đại như nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (SEM), hấp phụ đẳng nhiệt nitơ cũng như đánh giá hiệu quả trên hệ phản ứng liên tục để oxy hóa hoàn toàn toluene thành CO2 và nước trong dòng không khí. Nhằm tăng cường hiệu quả xúc tác, tác giả đã biến tính xúc tác CeO2 bằng hai phương pháp: lai tạp mangan vào trong cấu trúc CeO2 và thay đổi tính chất kết cấu của CeO2. Việc biến tính xúc tác bằng cả hai cách trên đều làm cải thiện hiệu quả xúc tác. Trong nghiên cứu này, mối tương quan giữa các tính chất hóa lý và hiệu quả xúc tác cũng được khảo sát và chứng minh.