任国庆,周童,李志倩,贾丽娟,高冀芸,王访,常玉,刘天成.CaO/ZrO2固体碱催化水解CFC-12的研究[J].分子催化,2019,33(3):253-262
CaO/ZrO2固体碱催化水解CFC-12的研究
Catalytic Hydrolysis of Dichlorodifluoromethane (CFC-12) over CaO/ZrO2 Solid Base Catalyst
投稿时间:2019-02-24  修订日期:2019-04-23
DOI:
中文关键词:  CaO/ZrO2  固体碱催化剂  CFC-12  转化率
英文关键词:CaO/ZrO2  solid base catalyst  CFC-12  conversion
基金项目:国家自然科学基金(51568068);云南省级环境工程虚拟仿真实验教学项目
作者单位E-mail
任国庆 云南民族大学 化学与环境学院, 云南省跨境民族地区生物质资源清洁利用国际联合研究中心, 云南 昆明 650500  
周童 云南民族大学 化学与环境学院, 云南省跨境民族地区生物质资源清洁利用国际联合研究中心, 云南 昆明 650500  
李志倩 云南民族大学 化学与环境学院, 云南省跨境民族地区生物质资源清洁利用国际联合研究中心, 云南 昆明 650500  
贾丽娟 云南民族大学 化学与环境学院, 云南省跨境民族地区生物质资源清洁利用国际联合研究中心, 云南 昆明 650500  
高冀芸 云南民族大学 化学与环境学院, 云南省跨境民族地区生物质资源清洁利用国际联合研究中心, 云南 昆明 650500  
王访 云南民族大学 化学与环境学院, 云南省跨境民族地区生物质资源清洁利用国际联合研究中心, 云南 昆明 650500  
常玉 云南技师学院, 云南 昆明 650300  
刘天成 云南民族大学 化学与环境学院, 云南省跨境民族地区生物质资源清洁利用国际联合研究中心, 云南 昆明 650500 liutiancheng76@163.com 
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中文摘要:
      采用沉淀过饱和浸渍法制备CaO/ZrO2固体碱催化剂,通过XRD、SEM、EDS、N2吸附-脱附、FT-IR和CO2-TPD表征手段对催化剂进行表征,同时研究了催化剂焙烧温度、催化水解温度、水蒸气浓度与总流量对CFC-12转化率的影响.结果表明,在焙烧温度为500℃、催化水解温度为400℃、水蒸气浓度为25%、总流量为5 mL/min时CFC-12的转化率最高,达到95.80%,主要产物为HCl、HF和CO2,副产物为CFC-13.表征结果表明其为典型的介孔材料,并且纯度较高,经过焙烧后CaO和ZrO2形成了固溶体,500℃焙烧的催化剂具有较高的比表面积和孔容,焙烧温度过高催化剂会烧结成块,孔结构遭到破坏.CO2-TPD表征结果表明催化剂的活性中心为碱,并且高的焙烧温度会降低其碱性.
英文摘要:
      CaO/ZrO2 solid base catalyst was prepared by precipitation supersaturation impregnation method. The catalyst was characterized by XRD, SEM, EDS, N2 adsorption-desorption, FT-IR and CO2-TPD. The effects of calcination temperature, hydrolysis temperature, water vapor concentration and total flow rate on CFC-12 conversion were studied. The results showed that the CFC-12 conversion could reach 98.50% by using CaO/ZrO2 solid base as the catalyst at calcination temperature of 500℃, a hydrolysis temperature of 400℃, a water vapor concentration of 25% and a total flow rate of 5 mL/min and the main hydrolysis products were HCl, HF and CO2 and the by-product was CFC-13. The characterization results showed that CaO/ZrO2 solid base catalyst was a typical mesoporous with high purity. After calcination, CaO and ZrO2 formed a solid solution. The calcined catalyst at 500℃ had a high specific surface area and pore volume. If the calcination temperature was too high, the catalyst would be sintered into a block and the pore structure was destroyed. CO2-TPD characterization results indicated that the active center of the catalyst was base and a high calcination temperature lowered its basicity.
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