CeF₃-MnO_x-CC复合催化剂的制备及电场辅助室温催化降解甲醛

摘要

过渡金属氧化物MnO_x在室温下催化降解甲醛（HCHO）污染方面显示出巨大的潜力,但催化过程中中间产物的积累容易导致催化性能的降低。通过水热电沉积法制备了以碳纤维布（carbon cloth,CC）为衬底的CeF₃纳米颗粒锚定的MnO_x纳米棒复合催化剂（CeF₃/MnO_x-CC）,并提出了一种电场辅助催化氧化策略。结果表明,在HCHO动态性能测试中,与无电场辅助相比,电场辅助CeF₃/MnO_x-CC的HCHO转化率从65.8%提高至76.6%,且在72 h内没有明显衰减。该复合催化剂利用F的高电负性和电场的辅助作用,促进催化剂表面晶格氧释放和活性氧物种O*的形成,加速中间产物的分解,从而提升HCHO的催化效率和寿命。该电场辅助催化策略为室温下气态污染物的高效、长期降解提供新的途径。

关键词

甲醛（HCHO） / 锰氧化物（MnO_x） / 氟化铈（CeF₃） / 电场 / 催化氧化 / 活性基团