本書以大氣中揮發性有機污染物（VOCs）催化氧化為主線，從導論出發，闡述了VOCs的種類、危害及治理技術，分析了當前治理VOCs的主流技術——催化氧化技術中催化劑的研究現狀、非貴金屬氧化物催化氧化VOCs發展趨勢、近年來MOFs衍生金屬氧化物催化氧化VOCs現狀及發展趨勢、VOCs催化氧化機理等，主要介紹了MOFs衍生的鈷錳基金屬氧化物的制備及催化性能研究，并探討了焙燒條件及金屬摻雜等對MOFs衍生的鈷錳基金屬氧化物催化劑催化氧化甲苯和丙酮等VOCs性能的影響，并對此類催化劑的創新進行了總結，對其在VOCs催化氧化領域的應用進行了展望。
本書思路新穎，數據內容翔實，具有較強的針對性和參考價值，可供環境催化及相關領域科研人員參考，也可供高等學校環境科學與工程、化學工程、材料工程及相關專業師生參閱。
雷娟，博士，太原工業學院副教授，研究方向為環境催化，先后發表SCI論文5篇（2篇TOP期刊），發表中文核心論文2篇，獲得授權國家發明專利1項，實用新型專利3項。近年先后參與了多項VOCs催化氧化領域的國家自然科學基金項目，主持研究了省部級和校級等項目6項，包括山西省教育廳科技創新項目、氣體能源清潔高效利用山西省重點實驗室開放基金、太原工業學院重點基金、太原工業學院青年學術帶頭人支持計劃項目和山西省青年基金項目，參與山西省科技重大專項計劃“揭榜掛帥”項目1項。
第1章 概論 1
1.1 VOCs 污染物分類、來源及危害 2
1.2 VOCs 主要治理技術 5
1.2.1 物理處理技術 5
1.2.2 生物降解技術 6
1.2.3 化學降解技術 7
1.3 VOCs 催化氧化催化劑的研究現狀 8
1.3.1 貴金屬催化劑 8
1.3.2 非貴金屬催化劑 12
1.4 非貴金屬氧化物催化氧化VOCs 發展趨勢 17
1.4.1 鈷基金屬氧化物催化劑 18
1.4.2 錳基金屬氧化物催化劑 21
1.5 MOFs 衍生金屬氧化物催化氧化VOCs 現狀及發展 趨勢 25
1.5.1 MOFs 衍生物在催化領域的研究概述 25
1.5.2 MOFs 衍生物在VOCs 催化領域的應用 26
1.5.3 MOFs 衍生金屬氧化物催化氧化VOCs 發展趨勢 27
參考文獻 32
第2章 VOCs催化氧化反應機理 41
2.1 VOCs 催化氧化反應機理概述 42
2.1.1 Marse-van Krevelen（MVK） 模型 42
2.1.2 Langmuir-Hinshelwood（L-H） 模型 42
2.1.3 Eley-Rideal（E-R） 模型 43
2.2 甲苯催化氧化反應機理研究現狀 43
2.3 丙酮催化氧化反應機理研究現狀 46
參考文獻 50
第3章 實驗方法和內容 52
3.1 實驗藥品及儀器 53
3.1.1 化學試劑 53
3.1.2 實驗氣體 53
3.1.3 實驗儀器 54
3.2 材料表征方法 54
3.2.1 X 射線粉末衍射 54
3.2.2 掃描電子顯微鏡 55
3.2.3 高倍透射電子顯微鏡 55
3.2.4 氮氣吸脫附表征 55
3.2.5 拉曼光譜表征 55
3.2.6 X 射線光電子能譜 56
3.2.7 H2- 程序升溫還原/O2- 程序升溫還原 56
3.2.8 元素碳、氫、氮測試 56
3.2.9 電感耦合等離子體原子發射光譜分析 56
3.2.10 傅里葉原位紅外光譜法 56
3.3 催化劑的制備 57
3.3.1 Co/Mn-MOFs 的合成 57
3.3.2 鈷氧化物催化劑和錳氧化物催化劑的制備 58
3.3.3 鈷基復合金屬氧化物催化劑的制備 58
3.3.4 錳基復合金屬氧化物催化劑的制備 58
3.4 催化劑性能研究 58
3.4.1 催化劑活性評價 58
3.4.2 催化劑穩定性測試 60
3.4.3 分析和計算方法 60
參考文獻 61
第4章 MOFs衍生的鈷錳基金屬氧化物的制備及催化性能研究 62
4.1 以不同Co-MOFs 為前驅體制備的鈷氧化物及其催化氧化性能 65
4.1.1 研究內容 65
4.1.2 結果與討論 66
4.2 以不同Mn-MOFs 為前驅體制備的錳氧化物及其催化氧化性能 80
4.2.1 研究內容 80
4.2.2 結果與討論 81
參考文獻 95
第5章 焙燒條件對以ZSA-1為前驅體制備Co3O4 催化劑催化氧化甲苯的影響 100
5.1 研究內容 102
5.1.1 Co3O4 催化劑的制備 102
5.1.2 樣品表征 103
5.1.3 催化劑活性評價 103
5.1.4 催化劑穩定性測試 103
5.1.5 催化劑降解甲苯的機理研究 103
5.2 結果與討論 103
5.2.1 結構分析 103
5.2.2 催化劑表面成分和還原性能 107
5.2.3 催化活性測試 109
5.2.4 催化劑穩定性測試 116
5.3 催化劑催化氧化甲苯的機理研究 117
參考文獻 120
第6章 不同金屬摻雜ZSA-1制備鈷基復合金屬氧化物用于甲苯催化氧化 122
6.1 Mn 摻雜制備鈷基復合金屬氧化物用于甲苯催化氧化 123
6.1.1 研究內容 124
6.1.2 結果與討論 125
6.1.3 催化劑催化氧化甲苯的機理研究 141
6.2 不同金屬摻雜制備鈷基復合金屬氧化物用于甲苯催化氧化 143
6.2.1 研究內容 145
6.2.2 結果與討論 146
6.2.3 催化劑M-Co1Cu1Ox 催化氧化甲苯的機理研究 161
參考文獻 164
第7章 不同方法制備Cu摻雜Mn3O4 催化劑用于甲苯丙酮混合氣催化氧化 169
7.1 研究內容 171
7.1.1 催化劑合成 171
7.1.2 樣品表征 171
7.1.3 催化劑活性評價 171
7.1.4 催化劑穩定性測試 172
7.2 結果與討論 172
7.2.1 催化劑的結構表征 172
7.2.2 催化劑表面成分和還原性能 177
7.2.3 催化活性對比研究 180
7.2.4 催化劑穩定性測試 186
7.3 催化劑催化甲苯、丙酮及雙組分混合氣的機理研究 187
參考文獻 192
第8章 創新及展望 195
8.1 結論 196
8.2 創新性 198
8.3 展望 199
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