含卤素挥发性有机物,简称为CVOCs,CVOCs催化燃烧是典型的气固相催化反应,气固相催化反应过程通常包括:外扩散过程、内扩散过程及表面反应过程。
首先通过一个类似亲核取代反应的过程,吸附在催化剂表面的Lewis酸性位点,此时该分子最弱的极性C—Cl键首先断裂,形成一个酚盐;
然后吸附在催化剂金属表面上的Cl,则通过Deacon反应,以Cl2的形式离开催化剂表面,而这时的苯环则与金属氧化物形成一个π键,直到与周围的晶格氧相互作用被氧化成CO2以及H2O,而催化剂表面也得以再生到最初状态。
因此,如果CVOCs催化燃烧生成的Cl吸附在催化剂表面或者与催化剂表面物种发生副反应,这些新的物种会覆盖催化剂表面的活性位,使催化剂中活性物质减少,降低催化活性,从而导致催化剂失活,也就是催化剂“中*”。
对CeO2催化氧化三氯乙烯(TCE)较高的活性(℃转化率为95%)仅能保持0.5h,5h后转化率急剧下降至20%。TCE吸附在CeO2表面的相关活性位点上,通过断开两个C—Cl键进行化学吸附,从而在CeO2表面上形成氯乙炔可以被吸附氧物种完全氧化,并形成CO2、CO和H2O。
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