Enhanced combustion of toluene on bimetallic-organic frameworks Fe-doped Mn2O3 nanoparticles

催化作用 双金属片 甲苯 空间速度 催化燃烧 氧化物 无机化学 比表面积 化学 兴奋剂 纳米颗粒 燃烧 化学工程 材料科学 有机化学 纳米技术 选择性 光电子学 工程类
作者
Yi Yu,Fanfan Li,Shengbo Ge,Xingchuan Yang,Mashallah Rezakazemi,Shuang‐Quan Zang,Tejraj M. Aminabhavi,Li Xu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:485: 149589-149589 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.149589
摘要

Homogeneous mixed iron-manganese oxide nanoparticles prepared from bimetallic MOFs were examined for their catalytic performance to examine toluene degradation. Introducing Fe into Mn2O3 to obtain Mn2-xFexO showed significantly improved catalytic combustion of toluene compared to single manganese or iron oxide. Among these catalysts, Mn1.82Fe0.18O3 exhibited optimal catalytic performance showing the lowest T10, T50 and T90 in weight hourly space velocity (WHSV) of 60000 mL·(g·h)-1. In high-water content atmosphere, catalytic activity was excellent even after four cycles and such a good catalytic performance of Mn1.82Fe0.18O3 might be due to the high surface area (103 m2·g−1) and uniform doping of Fe caused by MOFs roasting. Fe doping enhanced the weak acid sites onto Mn2O3 surface, thus promoting the activation of toluene. The doped Fe elongated M = O bond to enhance the nucleophilicity of the active sites, which increased the intrinsic activity of Mn2O3 catalyst. This study could serve as a reference for active sites modification of metal oxide catalysts.
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