坡缕石是一种纳米棒状黏土矿物,在我国江苏盱眙,安徽明光等地储量丰富。坡缕石具有高的外比表面积(约100-200 m2 g-1)、丰富的酸性位和良好的热稳定性,常作为载体来抑制活性氧化物团聚。Cu-Mn复合氧化物由于Cu与Mn之间电子传递或氧传递,使得它比单一的氧化物具有更高的热催化氧化活性。
据此,广州地球化学研究所刘鹏博士研究生在该所梁晓亮副研究员和合肥工业大学陈冬副教授的联合指导下,采用多种现代谱学手段研究坡缕石负载型铜锰复合氧化物的结构、分散性能和氧化还原能力,并应用于挥发性有机污染物甲醛的热催化氧化。取得了如下认识:
1:Cu-Mn复合氧化物以10-40 nm不规则颗粒附着在坡缕石纳米棒束。
2:对比单一的Cu或Mn负载,Cu-Mn复合负载能够降低结晶度,提高分散性能。
3: Cu-Mn复合氧化物具有尖晶石结构,其中Cu为四配位,Mn为六配位。
4: Cu负载量增加能提升Cu和Mn的电子传递,促进热催化氧化甲醛。
坡缕石负载铜锰复合氧化物热催化氧化甲醛机制图
该研究成果近期发表在黏土矿物主流期刊《Applied Clay Science》上
Liu Peng, Wei Gaoling, Liang Xiaoliang*, Chen Dong*, He Hongping, Chen Tianhu, Xi Yunfei Chen Hanlin, Han Donghui, Zhu Jianxi, Synergetic effect of Cu and Mn oxides supported on palygorskite for the catalytic oxidation of formaldehyde: Dispersion, microstructure, and catalytic performance. Applied Clay Science, 2018, 161: 265-273.
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169131718301923