霍加拉特催化剂催化燃烧挥发性有机物研究综述
摘要：介绍了催化燃烧的优点，以及霍加拉特催化燃烧挥发性有机物（VOCs）的性能，并综述了霍加拉特催化剂催化燃烧VOCs的研究进展，并指出了其今后的研究方向。
关键词：霍加拉特催化剂 铜锰氧化物 催化燃烧 挥发性有机物
挥发性有机物 (VOCs)，包括卤烃类、醛、酮、酸、脂、烷烃、苯环系列及其衍生物等，是石油、化工和一些轻工业如制药、印刷、涂料、制鞋和玩具等行业在生产中产生的最常见的污染物。长时间暴露在这些污染物的环境中会引起人中毒，严重的会危及人的生命，并且这些物质分解之后还可能会产生更加具有毒性和腐蚀性的物质，如光化学烟雾、卤酸等。
VOCs的处理方法有两类[1-3]：一类是破坏性方法，如直接燃烧法、催化燃烧法、生物膜处理法等；另一类是非破坏性方法，即回收法[4]，如吸附法、冷凝法、膜分离法等。应用最多的是燃烧法，直接燃烧法比较适合于处理气量小，污染物浓度高的气体；催化燃烧法适合于处理气量大、浓度小的VOCs污染气体。
催化燃烧所用的催化剂按金属种类可以分为：贵金属催化剂（铂、钯、金、铱等）和非贵金属催化剂,非贵金属催化剂又包括单金属氧化物催化剂(锰、镍、铜等氧化物)和复合氧化物催化剂（铜锰、铜锌等氧化物）。由于贵金属催化剂氧化活性高、不易中毒、氧化温度低，所以用作消除VOCs的催化剂75%是贵金属催化剂，但是贵金属催化剂成本较高、易挥发且储量有限。非贵金属催化剂虽然处理能力不如贵金属催化剂，但在一定条件下也能达到满意的处理效果且价格便宜。RICE等[5]比较了γ-MnO2 和 Pt/TiO2的催化活性，发现在280 ℃，γ-MnO2氧化苯和甲酸的效率为90%；MCCARRICK等[6]研究显示霍加拉特催化剂催化燃烧乙醇可与Pt/Al2O3相比拟。所以非金属催化剂并不一定比贵金属催化剂活性低。
霍加拉特催化剂的主要成分是铜锰氧化物，而铜锰氧化物催化剂是过渡金属氧化物催化剂的代表，具有比其他过渡金属氧化物高的活性[7,8]。最初发现它的目的是除去CO[9]，后来发现它对VOCs催化燃烧也有高的活性，这就更加引起了人们的兴趣，所以一直是研究的热点。
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