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Analysis of CeO2-Supported Ru Catalysts for an Efficient Catalytic Wet Air Oxidation of Reconstituted Tobacco Wastewater

催化作用 湿式氧化 化学 贵金属 氧气 氧化还原 色散(光学) 废水 催化氧化 无机化学 有机化学 废物管理 物理 光学 工程类
作者
Gang Qian,Zhong Fan,Hong‐Liang Lu,Hongmei Chen,Jing Shi,Pengfei Ma,Xiaohua Deng,Zhengzhong Fang,Nuowei Zhang,Quanxing Zheng,Binghui Chen
出处
期刊:Catalysts [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:15 (2): 109-109 被引量:1
标识
DOI:10.3390/catal15020109
摘要

CeO2-supported noble metal catalysts show great application potential in the catalytic oxidation of volatile organic compounds and hazardous organic wastewater. In this paper, an efficient Ru/CeO2 catalyst is developed by combining the oxygen affinity of noble metals and the redox of supports for catalytic wet air oxidation (CWAO) of reconstituted tobacco wastewater. First, what factors affect the catalytic performance are studied by investigating the effect of supports (C, TiO2, Al2O3, and CeO2) and noble metals (Pt, Pd, and Ru) on the activity. Second, the catalytic performance of Ru/CeO2 is further enhanced by tuning the morphology of CeO2 supports. The results indicate that the Ru/CeO2-R (rod-like) catalyst is highly active and can reach a high TOC conversion of 97.6% at 220 °C in 1 h. In contrast, the TOC conversions of Ru/CeO2-MOF, Ru/CeO2-NP (nanoparticle), and Ru/CeO2-C (cube-like) are 93.3, 77.9, and 68.2%, respectively. Ru/CeO2-R also presented good stability. The TOC conversion can be maintained at approximately 85% in four consecutive cycles. The characterization results indicate that better Ru dispersion, higher Ce3+ content, more surface reactive oxygen species, electron transfer between Ru and CeO2-R, and oxygen transfer from CeO2-R to Ru are the main reasons for the best catalytic performance of the Ru/CeO2-R catalyst.
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