贵金属催化剂氧化 VOCs 的影响因素有以下几个方面
1. 活性组分分散度的影响
Pd、Pt催化剂的分散度对VOC氧化反应的影响很大,Pd和Pt/y-l₂O₃;催化剂在高温(550~800℃)下烧形成高的分散度,分散度(0< D <1)与金属离子尺寸 d (nm)的关系为 d=1.1/D。Pt的活性随尺寸的增大而增强,当晶体大小超过 10n m 后活性达到稳定。以苯为探针分子,分散度小于 10%(d>10 nm的 Pt/y-l₂0₃ 催化剂的活性是其低分散度的 40 倍。
低温燃烧时,VOC 分子低温氧化与催化剂吸附同时发生,并有明显的转化率。氧化反应低温进行时,部分产物生成后立即被催化剂吸附。但由于氧化反应是放热过程,催化剂局部温度升高,VOC 与产物(CO₂和 H₂O)发生脱附。
3. 从动力学角度看
催化反应最简单的动力学速率方程为 Vco₂=KCvocⁿCo₂m。对大多数的反应,氧的浓度远远大于 VOC的浓度(一般空气中 VOC 的浓度为 357mg/m³),即 Co₂/Cvoc~840。反应过程中,氧气的分压保持恒定,待测速率取决于 VOC 的浓度。以 Pd或 Pt/y-l₂0₃ 为催化剂,以苯为探针分子,其反应活化能在 96~108 kJ/mol之间,反应级数在0~1 之间。