超声辅助合成纳米氧化锰及其低浓度NO去除性能研究

龚云^1,2，刘艳³，顾萍¹，朱钰方²，周晓霞³

1. 上海出版印刷高等专科学校印刷包装工程系2. 上海理工大学材料科学与工程学院3. 中国科学院上海硅酸盐研究所

摘 要：通过超声辅助的工艺,利用氧化还原法制备出多价态纳米MnO_x。通过调节超声时间、KMnO₄浓度、烘干温度、反应溶液pH,探索MnO_x的最佳合成条件。结果表明:超声时间20 min,高锰酸钾浓度0.5 mol/L,烘干温度80℃,反应溶液pH=7的条件下,合成的样品MnO_x表现出最佳的催化性能,对100%的NO去除率可持续15 h。采用X射线衍射分析（XRD）、N₂-吸脱附测试、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等技术考察最优催化剂MnO_x的结构和形貌,借助X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶红外分析（FT-IR）研究最优催化剂MnO_x对NO去除的催化氧化机理以及催化剂的失活机制。结果表明,三维贯穿的多级孔结构,花瓣状的形貌和弱晶化的晶体结构有利于气体吸附和传输。多价态Mn和氧空位的存在促进了NO和O₂的吸附和激活,因此最优样品MnO_x表现出优异的NO的常温催化氧化。

关键词：MnOx;低浓度NO;超声;纳米材料;氧化;