Catalytic oxidation of toluene on the oxide systems containing aluminum, zinc and iron.

Abstract

Obecnie, ze względu na istotne zagrożenie środowiska lotnymi związkami organicznymi (VOCs) stosuje się zróżnicowane metody ich eliminacji z gazów odlotowych. W niniejszej pracy testowano katalityczne utlenianie VOCs na przykładzie toluenu. Badano wpływ składu katalizatora oraz temperatury jego otrzymywania na aktywność w procesie utleniania. Wykonano pomiary metodą niskotemperaturowej sorpcji azotu, co pozwoliło określić właściwości teksturalne preparatów, a także na podstawie badań XRD zidentyfikowano ich skład fazowy. Wszystkie preparaty uzyskane z materiałów tlenkowych glinowo-cynkowo-żelazowych wykazały znaczną aktywność katalityczną w utlenianiu toluenu. Najlepszymi katalizatorami okazały się preparaty uzyskane z materiałów hydrotalkitowych cynkowo-żelazowych w wyniku obróbki termicznej w temperaturze 500, 600 oraz 700ᵒC. Wydajność bliską 100% uzyskano w temperaturze procesu 450ᵒC.Nowadays, various methods of removing volatile organic compounds (VOCs) from waste gases are in use due to the significant environmental hazard. The main objective of this study was to test the catalytic oxidation of toluene. The effect of catalyst composition and the temperature of its preparation were tested in reference to their efficiency in oxidation. The analysis was conducted using low-temperature nitrogen sorption, which allowed to identify textural properties, and by means of XRD measurements, the phase composition of preparations was determined. The oxide systems containing aluminum, zinc and iron showed significant catalytic activity in the oxidation of toluene. The best catalysts were obtained from hydrotalcite materials containing zinc and iron after heat treatment at 500, 600 and 700ᵒC. About 100% conversion was achieved at a temperature of 450ᵒ