Mn基金属有机骨架(MOFs)催化剂制备及介质阻挡放电(DBD)等离子体协同催化降解甲苯

采用溶剂热合成法制备了Mn-MOF-74和Mn-TPA-DMF两种Mn基MOFs催化剂,并用XRD、FTIR、SEM、BET和XPS等对催化剂进行了表征.采用催化剂与介质阻挡放电(DBD)等离子体反应器协同系统评估甲苯气体降解性能.研究结果表明,采用DBD/Mn-MOF-74催化降解甲苯,当能量密度为830.57 J·L^(-1)、氧气体积分数为4%时,甲苯降解率达97.3%,CO_(2)选择性为49.4%,矿化度为72.8%,能量效率为5.77 g·kWh^(-1).与单独DBD相比,Mn基MOF催化剂的引入提高了甲苯的去除率、CO_(2)的选择性和碳平衡,有效抑制了副产物O_(3)和NO_(x)的生成(下降了约50%).与Mn-TPA-DMF相比,Mn-MOF-74表现出更优越的等离子体协同催化性能.结合催化剂的表征结果及性能评估,推测Mn基MOFs大的比表面积、表面吸附氧(Oads)、Mn多价态(Mn^(2+),Mn^(3+),Mn^(4+))之间的电荷循环转移是影响催化性能的关键因素.

BiMn共掺Pd修饰GO/MOF-74-Co复合材料设计与电催化氧化乙二醇性能

将BiMn共掺Pd的合金纳米粒子成功地修饰到三维棱锥柱状的还原氧化石墨烯(rGO)/金属有机骨架(MOFs)-74-Co上,得到一种新型复合电催化剂PdBiMn@rGO/MOF-74-Co,其中Pd-Bi-Mn的平均粒径约7.8 nm,MOF-74-Co为多孔的面心六角单元结构。该PdBiMn@rGO/MOF-74-Co催化剂在碱性条件下电催化氧化乙二醇(EG)表现出最高的催化活性和耐久性。优异的电催化性能主要归结于Pd-Bi-Mn纳米合金的形成,其具有强的协同效应和较多的反应活性中心,有利于含氧物种的吸附,使其抗毒性和稳定性显著增强;同时载体r GO/MOF-74-Co独特的微结构使催化剂具有优异的电子传递性能和多孔特性。此外,对EG的电催化氧化机制给出了详细分析。这种新型复合材料的设计和杰出的催化性能为直接醇类燃料电池(DAFCs)的开发和应用提供了重要参考。