La-Ce改性生物炭催化剂的制备及在甲苯催化氧化中的应用OA
Catalytic oxidation of toluene over La-Ce co-modified porous biochar catalysts
采用浸渍法制备一系列 La-Ce 共改性三维多孔(three-dimensional hierarchical porous,3-DHP)生物炭催化剂,用于甲苯的催化脱除.二氧化硫(SO2)与水(H2O)对甲苯脱除率(Etoluene)和二氧化碳(CO2)选择性(SCO2)均表现出抑制效应,而氧气(O2)则呈现显著促进作用.质量分数为 18%的 La0.33Ce0.67/竹子-西瓜皮生物炭(bamboo-watermelon skin biochar,BAC)可协同优化质量分数为18%的 La0.33Ce0.67/竹子生物炭(bamboo biochar,BAP)与质量分数为 18%的 La0.33Ce0.67/西瓜皮生物炭(watermelon skin biochar,WSP)的物化特性,构建适宜的3-DHP 结构,扩大反应接触界面、增加活性位点数量,并优化传质和扩散过程,从而显著提升甲苯降解性能.与18%La/BAC 和18%Ce/BAC 相比,18%La0.33Ce0.67/BAC 因镧(La)与铈(Ce)间的协同作用,呈现更高比例的三价铈离子(Ce3+)、更强的氧化还原能力、更多的氧空位与活性氧物种、更优良的活性氧迁移效率及更均匀的金属氧化物分散性,因而展现出更优异的催化性能.
A suite of La-Ce co-ameliorated three-dimensionally hierarchical porous(3-DHP)biochar catalysts were manufactured by immersion method for toluene abatement.SO2 and H2 O imposed negative effects on toluene removal efficiency(Etoluene)and CO2 se-lectivity(SCO2),whereas O2 exhibited a positive influence on them.18%La0.33Ce0.67/BAC combines the physicochemical properties of 18%La0.33Ce0.67/BAP and 18%La0.33Ce0.67/WSP to form a favorable 3-DHP structure,enlarging reaction contact areas and enhancing active sites along with reinforcing the mass transfer and diffusion,thereby strengthening tol-uene abatement.In comparison with 18%La/BAC and 18%Ce/BAC,18%La0.33Ce0.67/BAC rendered better catalytic behaviors benefitting from the cooperative effect between La and Ce oxides,which resulted in higher proportion of Ce3+,enhanced redox performance,more oxygen vacancies and reactive oxygen species(ROSs),good reactive oxygen migra-tion and superior metal oxide dispersion.
谭宇恒;孙铖;高磊;解金柯;李彩亭;全裕凯;白若涛;张敬硕
南华大学 资源环境与安全工程学院,湖南 衡阳 421001||建筑环境气载污染物治理与放射性防护国家地方联合工程研究中心,湖南 衡阳 421001南华大学 资源环境与安全工程学院,湖南 衡阳 421001||建筑环境气载污染物治理与放射性防护国家地方联合工程研究中心,湖南 衡阳 421001南华大学 资源环境与安全工程学院,湖南 衡阳 421001||建筑环境气载污染物治理与放射性防护国家地方联合工程研究中心,湖南 衡阳 421001||湖南大学 环境科学与工程学院,湖南 长沙 410082南华大学 资源环境与安全工程学院,湖南 衡阳 421001||建筑环境气载污染物治理与放射性防护国家地方联合工程研究中心,湖南 衡阳 421001湖南大学 环境科学与工程学院,湖南 长沙 410082南华大学 资源环境与安全工程学院,湖南 衡阳 421001||建筑环境气载污染物治理与放射性防护国家地方联合工程研究中心,湖南 衡阳 421001南华大学 资源环境与安全工程学院,湖南 衡阳 421001||建筑环境气载污染物治理与放射性防护国家地方联合工程研究中心,湖南 衡阳 421001南华大学 资源环境与安全工程学院,湖南 衡阳 421001||建筑环境气载污染物治理与放射性防护国家地方联合工程研究中心,湖南 衡阳 421001
资源环境
多孔生物炭甲苯催化氧化CO2选择性镧铈氧化物活性氧物种
hierarchical porous biocharcatalytic oxidation of tolueneCO2 selectivityLa-Ce oxidesreactive oxygen species
《南华大学学报（自然科学版）》 2026 (2)
32-40,48,10
湖南省自然科学基金项目(2024JJ5335)湖南省教育厅科研重点项目(24A0312)
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