工业VOCs(挥发性有机物)气体排放一直是社会各界十分关注的问题。随着国内外大气环境形势越来越严峻,中国作为世界纺织大国,其大气VOCs排放问题亟待解决。在本项课题中,笔者将Ce和Mn的混合氧化物负载于玻璃纤维上用于催化燃烧涤棉染整废气。对纺织厂中的涤棉染整废气进行深入分析,通过溶解性试验以及沸点试验对涤棉热定型废气油样进行了初步分析,在此基础上,使用红外光谱分析其具体成分,最后通过环己烷萃取-紫外分光光度计法测出废气浓度。选用耐高温的无机滤料—玻璃纤维(glass fiber,GF)作为催化剂载体,并对不具备催化剂载体性能的玻璃纤维进行改性实验,使其能够达到最好的负载效果。应用响应曲面法对玻璃纤维布的预处理以及催化剂制备条件进行实验设计,从理论分析上找出最优的预处理条件和催化剂制备条件。对Ce-Mn/GF(x)系列催化剂催化燃烧涤棉染整定型废气的反应性能进行了系统研究,考察了Ce与Mn的摩尔比对催化剂活性的影响。从而筛选出Ce/Mn摩尔最优比,并进一步研究了O2、空速在催化燃烧反应中的作用。通过SEM、BET、XPS、XRD物理化学表征手段,对催化剂进行表征分析,从反应机理角度分析实验结果。试验结果表明:(1)涤棉热定型废气油样能溶解于环己烷,油分以高沸点物质为主,沸点在200℃及以上的物质占总油量的88.22%,涤棉热定型废气主要是由萘烷以及烷烃组成,萘烷含量要稍高于烷烃含量。环己烷二次萃取率高达100%,标准油样标准曲线为y=0.02223x-0.01153,r2=0.9992,样品质量-废气浓度标准曲线为y=2.6091x-0.07075,r2=0.9886,均高度相关。(2)玻璃纤维预处理试验中,三个因素对于涤棉染整废气脱除率的影响次序:温度>盐酸浓度>时间,玻璃纤维预处理存在最优条件,y(脱除率)的最大预测值为89.13%,此时三个因素水平分别为:对应的取值为:温度49℃,预处理时间31min,盐酸浓度2mol·l-1。在催化剂制备条件优化试验中,四个因素对催化剂制备的影响排序:浸渍时间>煅烧温度>浸渍温度>煅烧时间。催化剂制备条件回归模型存在稳定点,y(染整定型废气脱除率)的最大预测值为87.91%,此时四个因素水平以及对应的取值分别为:煅烧温度为226℃,煅烧时间为4h,浸渍时间为3d,浸渍温度为53℃。(3)当ce/mn摩尔比为1:5(摩尔比)时,催化剂活性最优。在o2浓度低于6%时,o2对反应有着极大的影响,是反应的主要控制因素;但当o2浓度高于6%后,o2浓度的影响较小。当空速分别为20000h-1,30000h-1,40000h-1时,涤棉废气的脱除率分别为93.2%、91.6%、88.7%,当空速高于40000h-1时,涤棉热定型废气脱除率显著下降。催化剂的活性与其比表面积和孔结构有着一定的关系,金属氧化物ceo2和mnox的负载量对催化剂比表面积有影响,而对于该系列催化剂,ce在一定范围内的增加是可以增大催化剂的比表面积,Ce/Mn摩尔比值控制在1:5最为合适;Ce-Mn/GF(x)系列催化剂(x≠0),Mn以Mn4+状态存在;活性中心CeO2和MnOx在载体玻璃纤维上是无定形均匀分散的。