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含丙烯腈废气主要来源于石化行业中的碳纤维厂、丙烯腈厂、合成橡胶厂等。这些行业废气均具有较高的毒性,较低浓度的排放即可对人类健康及环境造成极大的危害。催化燃烧技术是目前最具有吸引力的技术手段。本文以不同微孔分子筛(ZSM-5、MCM-49、MCM-22、Y、BETA)作为载体,金属铜负载其表面制备出不同种类的催化剂,应用于丙烯腈的催化燃烧。同时考察了Cu负载于不同硅铝比(SiO2/Al2O3)的ZSM-5催化剂对丙烯腈的活性及氮气的影响。通过X-射线粉末衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)等技术研究了其物化性质,结合活性评价,揭示其原因。对于不同微孔分子筛负载铜,丙烯腈的转化率从高到低的顺序为:Cu-ZSM-5=Cu-MCM-49>Cu-Y>Cu-MCM-22>Cu-Beta(图1),而氮气的最高产率从高到低的顺序为:Cu-ZSM-5=Cu-Beta>Cu-MCM-49>Cu-MCM-22>Cu-Y(图2)。由此可见,Cu-ZSM-5具有较高的丙烯腈转化率(100%)及氮气的选择性(100%)。此外,低硅铝比的ZSM-5更适合于丙烯腈的催化燃烧。通过研究发现,不同载体构型影响铜的物种分布,Cu2+作为活性中心,其含量及表面分布影响其活性及选择性。同时分子筛骨架中铝含量越多,越有利于二价铜离子的形成。