一、关于实验室法制氧气的催化剂选择(论文文献综述)
董雅鑫[1](2021)在《催化氧化甲醛锰基催化剂的制备与性能研究》文中研究表明甲醛(HCHO)作为典型的室内污染物,毒性强、作用时间长,长期生活在含有甲醛的环境中,会危害人体的健康,消除甲醛对保护人类健康至关重要。利用催化剂在低温下将甲醛转化为无毒无害CO2、H2O的催化氧化法成为去除甲醛众多方法中的首选。该方法的关键是催化剂的选择,锰基催化剂具有活性高、稳定性强、结构和形貌多样、资源丰富、成本低、毒性低等特点,因此,在催化氧化甲醛应用中得以广泛研究。本文采用水解驱动氧化还原反应法制备一系列Mn-Fe二元复合金属氧化物催化剂,通过改变活性组分之间的比例同时结合性能评价和多重表征手段筛选出活性最高的样品;然后对Mn-Fe金属氧化物进行改性,以活性最高的Mn-Fe金属氧化物作为载体,采用浸渍法负载Pt,考察Pt负载量对其催化氧化甲醛性能的影响;探究表面活性剂模板共沉淀法制备的铁锰铈三元复合氧化物FeOx-MnO2-CeO2中Fe助剂对甲醛催化氧化的促进作用。对催化剂进行N2物理吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、氧气程序升温脱附(O2-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)测试表征,得出以下结论:(1)采用水解驱动氧化还原反应法合成出一系列不同Mn/Fe摩尔比(Mn/Fe=3:1,5:1,7:1)的Mn-Fe二元金属氧化物催化剂,结果表明,当Mn/Fe比值为5:1时,5Mn1Fe催化剂在HCHO氧化反应中具有最高的催化活性,在80℃能够转化>90%的HCHO,在100℃的转化率接近100%。表征分析,Mn、Fe氧化物的均匀分布和二者之间的协同效应增加了样品的比表面积,提高了活性氧和氧空位的数量。以5Mn1Fe为载体,采用浸渍法将活性组分Pt负载至载体,通过改变Pt含量(0.1%Pt/5Mn1Fe、0.3%Pt/5Mn1Fe和0.5%Pt/5Mn1Fe)来调控活性组分和载体间的相互作用。结果表明,当Pt含量为0.3%,此时Pt与载体的相互作用达最佳状态,催化剂的低温还原能力增强,表面具有更多活性氧物种,有效促进了甲醛在0.3%Pt/5Mn1Fe催化剂上的催化氧化反应。0.3%Pt/5Mn1Fe催化剂在60℃可将HCHO完全转化为CO2和H2O。(2)采用表面活性剂模板共沉淀法制备了一系列不同Fe/Mn/Ce摩尔比(Fe/Mn/Ce=1:5:5,2:5:5,3:5:5)的FeOx-MnO2-CeO2催化剂,考察助活性组分Fe对三元复合氧化物降解室内环境污染物HCHO的积极作用。多重表征技术证明Fe离子成功引入MnO2-CeO2中。XRD分析揭示Fe离子的引入促进了MnO2-CeO2的分散,FeOx-MnO2-CeO2以高度分散或者非晶态形式存在;BET结果表明,FeOx-MnO2-CeO2催化剂具有较大的比表面积,而且相比于MnO2-CeO2孔隙变得更加丰富;H2-TPR和O2-TPD结果反映了铁锰铈三者之间的强相互作用改善了催化剂的还原性,同时氧物种的流动性增强;从XPS结果看出,该样品含有的大量Oα有利于中间体分解,Ce3+的存在有利于催化剂表面氧空位的形成。这些对HCHO氧化活性的提高都起着至关重要的作用。在Fe/Mn/Ce摩尔比为2/5/5时,FeOx-MnO2-CeO2催化剂表现出的催化活性最高,在40℃能够将HCHO完全转化为CO2和H2O。综上,在二元混合氧化物中引入助活性组分Fe是提高HCHO催化性能的有效途径。
梅真泉[2](2021)在《氧气氧化制备长链脂肪族氧化胺的研究》文中研究指明N,N-二甲基十二烷基叔胺是一种较难被氧化的脂肪族长链叔胺,其对应的氧化物N,N-二甲基十二烷基氧化胺是由外界提供的O与叔胺分子中的N直接化合而成。氧化胺作为一类特殊类型的两性表面活性剂,除了拥有通常表面活性剂的性能外,还拥有很多如易生物降解、生理毒性小、防霉及杀菌等其他优异的性能,是广泛应用于纺织助剂、日化工业中的基础添加剂。随着人民日常生活水准的不断提高,高档日化用品的需求量也不断增加,氧化胺在市场中有一定的发展空间。但目前生产效率低、反应工艺能耗大是工业生产中的瓶颈问题,因此开发一条高效节能的新型合成路线具有及其重要的意义。本文研究开发了一条新型绿色的N,N-二甲基十二烷基氧化胺合成路径,即用分子氧替换传统工艺中的过氧化氢作为氧化剂,在温和的反应条件下通过异丁醛活化氧气合成出氧化胺。其相较于传统过氧化氢的合成路径,具有大大缩短反应时间、降低反应温度等优点。此外,通过正交实验设计考察了影响产品收率的不同因素,如反应温度、异丁醛用量和反应时间,得到反应体系中最优的实验条件为:反应温度为50℃、醛与原料的摩尔比为3,反应时间2.5小时,产率可以达到80%。并通过加入自由基捕捉剂,证明反应含有自由基反应机理。随后进行反应动力学研究,得出反应符合一级动力学趋势,并且通过实验得到阿伦尼乌斯方程为k=291.961e-38.494/RT,得到氧化反应过程活化能为38.494kJ/mol。在产物的后处理中,由于异丁醛在氧气条件下转化为异丁酸,因此利用胺型阳离子型交换树脂,通过吸附作用除去异丁酸杂质,得到高纯度产物。在以上以醛活化氧气体系上,还发展了醛-酮体系。此体系可以降低醛的用量,醛与原料的摩尔比可降至1.5,并提出了可能的反应机理。此外,本文在最后还探索了光催化氧气氧化N,N-二甲基十二烷基叔胺合成氧化胺,以期望得到更多可行的新型合成工艺路线,同时也对其他类似化合物的氧化合成具有一定的参考启发意义。
刘旺[3](2021)在《太阳能热催化降解车内甲醛的影响因素研究》文中提出近年来我国经济快速发展,私家车已经成为人们不可缺少的交通工具。由于车辆自身材质和外界环境因素导致车内空气污染问题越来越严重。甲醛是车内一种典型的毒害强,释放周期长的气态污染物,由此引发的驾驶员健康问题事件频频发生。因此必须根据车内甲醛释放特点,采取合适的甲醛净化技术,提高车内的空气品质,保证乘车人员的身心健康。本文以夏季车内高温环境中的甲醛为研究对象,对比目前多种甲醛净化技术的优缺点及车内实际环境,选取热催化氧化技术来净化车内甲醛。根据不同催化剂的性质和国内外研究现状甄选并制备出催化温度适中、甲醛净化效率理想的催化剂MnOx-CeO2。搭建系统实验台模拟车内环境进行热催化氧化实验,研究不同因素如:太阳辐射强度、甲醛初始浓度、催化剂负载量及其稳定性对甲醛降解率的影响。主要有以下内容和结果:采用修饰共沉淀法制备出热催化剂MnOx-CeO2,并对其进行紫外-可见光吸光度、比表面积(BET)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、扫描电镜(SEM)表征分析,说明了该催化剂具备良好的氧化还原性和吸热能力;对比两种热催化剂、两种光催化剂及一种光热组合催化剂的甲醛性能,结果表明,甲醛催化效果MnOx-CeO2>CuO-MnO2>MnOx-CeO2-TiO2>TiO2>Bi-V-O;太阳辐射强度越大,实验舱内温度越高,甲醛催化效果越好,在650w/m2的实验中,甲醛降解率为82.1%;在200ppb、500ppb、1000ppb不同甲醛初始浓度的实验中,甲醛降解率先上升再减小,虽然200ppb的实验中甲醛降解率最低,但实验结束后的底浓度也最小;在10g/m2、20g/m2、40g/m2的三种不同MnOx-CeO2负载量实验中,当催化剂的负载量由10 g/m2增加至20g/m2时,催化效果提升明显,但是当继续将负载量增加至40g/m2时,甲醛降解率仅提升2.9%,催化效果提升不明显;在MnOx-CeO2催化甲醛的稳定性测试中,在相同实验条件下重复使用五次的催化剂仍表现除了良好的催化效果,经过五次实验后的催化剂与新鲜催化剂对比,甲醛降解率仅下降2.86%;根据Eley-Rideal(ER)模型、Langmuir-Hinshelwood(LH)模型以及Mars-Van Krevelen(MVK)模型的表达式对实验结果进行拟合验证,发现ER模型拟合度较高,更适合于解释实验舱内甲醛催化机理,即在甲醛催化时,甲醛处于吸附态,氧气处于气相态。在真实车内的实验中,利用太阳能可将车内超标近九倍的甲醛热催化降解至70ppb以下,符合甲醛国家标准,证明了其在车内实施的可行性。最后通过与传统净化器对比,利用太阳能热催化氧化车内甲醛更加节能,在车内具备一定的应用前景。
丁维笑[4](2021)在《钙钛矿载氧体的制备及其乙烷化学链氧化脱氢反应性能研究》文中认为乙烯作为石油化工中重要的原料被广泛用于生产化学中间体和聚合物。目前蒸汽裂解烃原料生产乙烯仍是工业上生产乙烯的主要方法。为解决能耗问题,化学链乙烷氧化脱氢制乙烯(chemical looping-oxidative dehydrogenation of ethane to ethylene,CL-ODH)反应作为一种制备乙烯的新方法,具有极大的发展潜力。该技术利用氧化还原催化剂(载氧体)中晶格氧代替氧分子,将乙烷选择性地氧化为乙烯,再使用空气补充其被消耗的晶格氧。载氧体的反应性能直接决定了化学链过程中乙烯的收率。因此,载氧体的开发设计是乙烷氧化脱氢反应性能的关键。在很多有关载氧体的研究中,ABO3钙钛矿型金属氧化物由于具有独特的催化性能和良好的氧离子迁移能力等优势,受到了研究者的广泛关注。本文对钙钛矿型复合金属氧化物载氧体开展研究。选用溶胶凝胶法制备钙钛矿载氧体,通过XRD、XPS、H2-TPR等测试手段对载氧体进行表征,并通过固定床实验考察载氧体在乙烷氧化脱氢过程中的反应性能,完成钙钛矿载氧体的筛选。对于初步选定的载氧体,通过碱金属负载修饰,以提高载氧体的选择性。通过研究载氧体在氧化-还原循环过程中的演变规律,深入分析反应过程中涉及的机理及载氧体中各组分的作用机制。根据钙钛矿氧化物的不同配位方式,选择A2+B4+O3型载氧体和A3+B3+O3型载氧体用于乙烷氧化脱氢过程。由于Mn是可变价态的且具有较为优异的乙烷氧化脱氢催化性能的金属,并且金属Mn廉价易得,因此钙钛矿型氧化物中B位选择金属Mn。其中A2+B4+O3型载氧体的A位选择第二主族Ca、Sr、Ba金属元素;A3+B3+O3型载氧体的A位选择镧系金属La、Ce、Pr。实验结果表明,当A位为Ca或La元素时,CaMnO3的乙烷转化率为73.69%,乙烯选择性为62.92%,LaMnO3(LMO)的乙烷转化率为53.01%,乙烯选择性为69.54%。虽然这两种载氧体对乙烷氧化脱氢表现出较高的反应活性,但乙烯选择性偏低。普遍认为钠盐修饰载氧体对乙烯选择性有很好的促进作用,因此仅进一步通过不同钠盐修饰提高载氧体的乙烯选择性。当A位选择金属Ca时在CaMnO3基础上添加CaO形成层状钙钛矿Ca2Mn O4(CMO)载氧体,在750℃下乙烷转化率为67.79%,乙烯选择性为71.95%,通过不同种钠盐Na2SO4,Na2WO4,Na2Mo O4,Na NO3对Ca2Mn O4进行负载修饰,发现5wt%Na NO3负载的Ca2Mn O4在750℃,30ml/min的条件下,乙烷转化率为68.17%,乙烯选择性提高至84.19%。并且该载氧体在50次循环反应后仍表现出良好的再生能力。通过对5wt%Na NO3-CMO载氧体的表征,发现Na NO3的存在可以抑制Ca2Mn O4载氧体近表面的Mn4+的生成,诱导更多选择性氧物种的形成。当A位为金属La时,以LaMnO3载氧体为本征物,采用Na NO3,Na3PO4,Na2WO4等钠盐对LaMnO3进行负载改性。分别制备了Na-LaMnO3,Na P-LaMnO3,Na W-LaMnO3钙钛矿型载氧体。实验结果表明Na2WO4修饰的LaMnO3反应性能较佳,在775℃的条件下,乙烯选择性达到83.64%,乙烯收率高达60.51%,而COx的选择性仅有2.88%。在25次循环性能测试中,载氧体表现出良好的再生能力,反应性能无明显衰减。通过对载氧体在不同反应阶段金属离子和晶格氧演化行为的分析,发现碱金属离子Na和Mn离子的协同作用更有利于提高乙烯的选择性,抑制乙烷的深度氧化。本文的研究结果表明,采用钠盐对Mn基钙钛矿型载氧体进行修饰,可以有效提高目标产物的选择性,为制备适用于乙烷化学链循环氧化脱氢制乙烯过程的催化剂提供了一条简单、有效的途径。
谢晓峰[5](2020)在《质子交换膜水电解的应用技术研究》文中研究指明社会的发展需要消耗大量的能源,然而日益见少的化石能源和温室效应等环境问题迫使人们不得不寻求清洁且可再生的绿色能源,比如氢能。质子交换膜(Proton exchange membrane,PEM)电解水技术和传统的碱性电解水和固体氧化物电解水技术相比,因具有能耗低、安全性高、产气纯度高的优点而被广泛关注,但其缺点也很明显,造价高,且容易受到杂质离子的影响使得稳定性显着下降。因此,降低PEM水电解技术的成本,了解杂质离子对电解器的影响并提出有效应对措施非常重要。基于这一目的,本文进行了一些针对PEM水电解的技术上的相关研究,主要内容和成果如下:1、本文首次提出将第一代气体扩散电极中的疏水成分聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)用同样具有疏水作用的粉状氟化乙炔黑(CFx)取代,并用墨水电极制备方法制备了气体扩散电极。制备的电极相比于喷涂法制备的相同Pt载量的PTFE电极,在低温大电流密度下运行具有更好的电化学性能。从电镜结果可以看到CFx电极的表面更平整,有利于和膜建立更密切的质子传递通道;而孔径分析则表明CFx电极中的颗粒的堆积方式更有规律,使得催化层的孔面积更多,意味着电极具有更多的反应位点,电化学表面积测试也证实了这一点。不同比例的CFx和不同催化层厚度的CFx电极其性能亦有差距,当催化层厚度较薄且CFx含量高时,电极的三相结构更为高效,可以使得Pt载量降低至0.03mg/cm2。2、本文直接使用商业的WC用作非贵金属析氢催化剂。结果表明,颗粒更小的WC反而不稳定,运行时的参数以及断电后重启对电极的性能影响更为明显。在低温大电流下运行时,WC催化剂组成的析氢电极表现出更高的电化学性能,和采用Pt作为析氢材料的电极相当。当电解器长时间断电重启时,需要在断电期间为阴极提供隔离氧气的环境,否则重启后性能不可恢复,其原因在于WC易氧化,WC氧化后表面具有催化活性的碳化物比例下降,在停止运行时确保阴极密封水这一措施可以有效并经济地解决WC在断电时的氧化问题。将超细WC负载在氟化乙炔黑上可以明显提升WC催化剂的稳定性,这一通过改变催化剂化学环境来提升催化剂稳定性的方法,有可能为拓展非贵金属催化剂的应用范围提供一条具有实际意义的解决方案!3、系统研究了PEM水电解器的杂质离子中毒机制及解决方案,重点调查了Na+、Ca2+、Fe3+以及Ti4+中毒机制。结果表明,对于Na+这种中毒后不产生覆盖物且和Nafion亲和力较弱的杂质离子中毒,即使1000ppm Na+中毒也可以通过维持阴极p H为1的方式去除或者控制;对于Ca2+和Ti4+这种会产生氧化物覆盖物且和Nafion亲和力强的杂质离子中毒,同样的方式对高浓度离子中毒难以去除,因为促使杂质离子和Nafion解离需在阴极提供更高浓度的质子,而在水电解器内形成的氧化物会导致电子阻抗显着增大;Fe3+中毒并不明显,这是因为Fe3+自身水解产生了一定量的质子,且Fe3+中毒后并不会出现欠电势沉积和在阴极生成不溶性覆盖物的情况,从而Fe3+中毒的影响被削弱。酸处理恢复杂质离子影响的机制为:当电解器被杂质离子污染时,由于杂质离子和膜的亲和力更高导致质子传递受阻而槽压上升,在膜外提供足量的质子可以促使杂质离子和Nafion解离,释放被占据的质子位点,进而使得电解器槽压下降,性能得到恢复。基于对杂质离子中毒的认识,当采用(武汉市)自来水进行电解时,仅需将阴极p H值控制到1便可以实现长时间稳定运行。
王立稳[6](2020)在《Ni-In双金属催化剂脂肪酸甲酯选择加氢制脂肪醇性能研究》文中研究指明脂肪酸甲酯选择加氢制脂肪醇是生产天然脂肪醇的重要方法,催化剂结构和性质是实现高效选择加氢的关键。金属Ni催化剂加氢活性高、价格低廉,但同时较高的脱羰/脱羧及C-C键氢解性能降低了脂肪醇的选择性。本文通过形成Ni-In金属间化合物(IMC)的方法调变Ni的几何和电子结构,以抑制脱羰/脱羧及C-C键氢解等副反应,提高脂肪醇收率。首先,采用溶胶-凝胶法制备了不同Ni/In原子比的SiO2负载Ni-In双金属催化剂,利用H2-TPR、FT-IR、ICP-AES、N2物理吸附-脱附、XRD、TEM、物理磁性测试、XPS、CO化学吸附、TPD及TPSR等手段对催化剂进行了表征,在固定床反应器上评价了催化剂脂肪酸甲酯选择加氢性能,探讨Ni-In双金属催化剂结构与选择加氢性能之间的关系。结果表明,通过溶胶-凝胶法形成的层状硅酸镍有利于提高金属分散度。Ni/In原子比为2:1~1:1、1:1.3和1:1.6~1:2的催化剂中分别形成了Ni2In IMC、Ni In IMC及Ni2In3 IMC。在Ni-In IMCs中,Ni原子被In原子均匀隔离,并且In向Ni转移了电子;随Ni/In原子比减小,IMCs中Ni的电子云密度增加。Ni与In之间通过协同作用促进脂肪酸甲酯选择加氢制脂肪醇,其中,原子比为1:1.3的催化剂(Ni In(1:1.3)/SiO2)选择加氢性能较佳。在250~270°C、3.5 MPa及重时空速为4 h-1的条件下进行辛酸甲酯选择加氢,Ni In(1:1.3)/SiO2上辛醇收率可达94%;反应240 h后,辛酸甲酯转化率和辛醇选择性分别由96.8%和96.5%降至90.1%和92.5%,反应后催化剂中的Ni In IMC结构仍保持稳定,催化剂失活的主要原因是积碳。在月桂酸甲酯和棕榈酸甲酯选择加氢反应中,Ni In(1:1.3)/SiO2上十二醇和十六醇收率分别达到86.2%和94.8%。然后,在溶胶-凝胶法中加入模板剂制备了不同CTAB/TEOS摩尔比的Ni/In原子比为1:1.3的催化剂。结果表明,随着CTAB/TEOS摩尔比增加,催化剂中IMC的晶粒尺寸和催化剂比表面积、孔容、孔径均有所增大;加入CTAB制备的催化剂棕榈酸甲酯选择加氢性能略有提高。
袁悦[7](2020)在《介孔二氧化锰催化臭氧氧化甲苯研究》文中研究指明挥发性有机物(VOCs)是一类排放来源很多的空气污染物,其中工业生产为主要来源,VOCs的排放会导致严重的环境问题,而且有害人体健康,而VOCs中的甲苯作为代表性的工业溶剂被广泛运用。本文以低浓度甲苯为目标污染物,利用催化臭氧氧化技术将其降解为H2O和CO2等物质,该技术在常温下运行,处理低浓度VOCs运行成本低,催化剂的选择和制备是该技术的关键环节,过渡金属氧化物由于其成本较低成为优选。本文将制备催化活性高的过渡金属氧化物作为催化剂。利用SBA-15(介孔分子筛)作为模板,Mn(NO3)2溶液为前体物,利用模板法制备介孔MnOx。在不同的煅烧温度下(200℃、300℃、400℃、和500℃)制备出了γ-MnO2、β-MnO和Mn2O3催化剂。催化剂的催化性能顺序为:β-MnO2>γ-MnO2>Mn2O3,所以介孔β-MnO2催化性能最佳。再利用以高锰酸钾和硝酸锰为原料通过无模板法制备介孔β-MnO2,对比催化活性后发现利用模板法制备的介孔β-MnO2催化性能更佳,所以选取该催化剂进行后续研究。探究反应空速、进料比(甲苯和臭氧质量浓度比)和甲苯浓度对催化剂性能的影响,结果表明,当甲苯浓度为140 mg/m3、空速为10000 h-1,最佳进料比为1:15时,CO2选择性为73%,甲苯和臭氧去除率均可达100%。当入口甲苯浓度从50 mg/m3逐渐提高到225 mg/m3时,甲苯和臭氧的去除率均能达到100%,CO2选择性由83%降至69%。水汽加入在一定程度上会促进催化反应进程。将甲苯和臭氧的质量浓度比设定为1:15,当入口甲苯浓度为80 mg/m3,相对湿度从0%提高至40%时,甲苯和臭氧均可完全去除,CO2选择性由79%增加至81%,当相对湿度从40%升高至90%时,臭氧去除率由100%降至97%,甲苯可完全去除,CO2选择性由81%增加至83%;当入口甲苯浓度为200 mg/m3,相对湿度从0%提高至20%时,甲苯和臭氧均可完全去除,CO2选择性由67%增加至72%,当相对湿度由20%提高至90%时,臭氧和甲苯去除率由100%分别降至85%和90%,CO2选择性由72%降至45%,后在无水汽的情况下吹扫8~12 h,催化剂性能可恢复。经过红外光谱分析测试可知,水汽的加入产生了更多的游离·OH,催化剂表面积累的副产物减少,在一定湿度范围内促进了反应进程。通过红外光谱和GC-MS检测分析可知,甲苯降解过程中产生了苯甲醇、苯甲醛和苯甲酸,再经过氧化开环过程生成丙酮、乙醛和乙醇等小分子,最终被氧化降解成H2O和CO2。
焦东[8](2020)在《废纸制浆造纸厂废水处理新工艺及中试研究》文中研究指明造纸工业作为重要的基础原材料产业,具有可持续发展的特点,在国民经济中占据重要地位。基于制浆造纸行业的特殊性,在生产过程中会使用大量的水,即使经过水的循环使用及工艺改进,仍会产生大量的生产废水。造纸废水的特点是排放量大、污染负荷高、成分复杂,其主要污染指标为化学需氧量、生化需氧量、p H、总氮、总磷、氨氮和悬浮物等。为了避免造成严重的环境问题,需对废水处理后达标再排放或再回用以减轻环境压力。制浆造纸废水常规处置方法较多,一般分为化学处理法、物化处理法、生化处理法。目前已经广泛应用到造纸废水深度处理中的方法主要有:化学混凝法等物化法、厌氧/好氧等生物法、芬顿等高级氧化技术、人工湿地等生态处理法等。随着造纸单位水耗标准的推出及淡水资源的缺乏,研究开发基于中水回用的造纸废水处理新工艺具有重要的实际意义。对水处理过程不同工段废水中有机物采用溶剂萃取进行GC-MS分析检测,发现SBR好氧工艺、混凝工艺以及芬顿氧化工艺均可以大量降解造纸废水中的残留有机物,但由于各种方式的作用机理不同,各工艺降解的有机物种类也不尽相同。SBR好氧工艺和混凝工艺之间存在协同作用,在废纸制浆造纸废水处理工段中同时使用这两种工艺可以有效提高有机物的降解能力。芬顿氧化处理降解有机物的能力较强,但芬顿处理后的废水中仍可以检测到未被降解的有机物。研究开发的臭氧氧化新工艺相对芬顿氧化处理,可高效去除废水中有机物且显着降低出水色度,为化学氧化后废水的深度处理与回用提供更好的条件。为了进一步降低生物处理后的废水中难以生化降解的环境污染物质的含量,探究了多种絮凝剂对废水中杂质的絮凝作用。利用造纸厂芬顿污泥制备得到的聚合硫酸铁(PFS)为絮凝剂,聚丙烯酰胺(PAM)为助凝剂,通过絮凝法对废水进行处理,采用响应面法探究了絮凝过程中PFS用量、PAM/PFS体积比和处理温度对废水中化学需氧量(COD)去除率的影响。结果表明,絮凝法可以有效地降低造纸废水中的COD含量,响应面法优化得到的最佳工艺条件为:PFS用量为1.04 m L/L,PAM/PFS体积比为4.99,处理温度为31.54℃。在最优条件下进行验证实验,造纸废水中CODCr的去除率为39.6%,与模型预测值接近。应用响应面法建立的造纸废水COD脱除模型可以有效预测造纸废水中COD的脱除率。PFS用量和PAM/PFS体积比参数之间存在着协同作用,共同影响造纸废水COD的脱除率。针对造纸过程中废水难以达标排放的问题,采用单因素实验的方法探索了臭氧氧化法的深度处理效果。结果表明,以纳米氧化铜作臭氧氧化的催化剂,并且在臭氧发生量为3g/h,催化剂用量为0.25‰,反应过程中温度维持在30℃,反应时间维持在30min的情况下,COD去除率可达95.7%,出水满足GB 3544-2008《制浆造纸工业水污染物排放标准》。实验室自己制备的多孔材料负载Cu O催化剂的回用实验表明,催化剂在不经处理回用5次后,而COD去除率未受明显影响。整个工艺过程稳定性高并且经济环保,适于造纸废水的深度处理工程应用。为了进一步降低氧化废水中的各种离子及微量有机物等指标,实现中水部分回用,采用无机膜和反渗透膜(RO)组成的膜系统对氧化废水进行膜过滤研究。研究发现无机膜和RO膜组成的膜过滤系统对化学氧化处理的废水进行过滤可以有效地降低废水中的TDS、COD、色度、电导率、硫酸根离子以及铁离子浓度等指标,其中TDS、色度、硫酸根离子以及铁离子的去除效果显着,连续运行发现,这些指标降低95%以上。膜系统经过不同时间和次数对化学氧化后废水过滤后,仍然保持良好的过滤效果。相对于不同孔径的无机膜而言,化学氧化废水经过RO膜过滤后,废水中的TDS、色度、电导率、硫酸根离子以及铁离子均显着降低。
张靖[9](2020)在《金属有机框架NH2-MIL-68复合材料的制备及光催化产H2O2性能》文中认为金属有机框架(MOFs)作为一种理想的光催化剂,被广泛的应用于光催化制氢和降解领域,并且都具有较好的性能,但是在光催化产生H2O2的领域却鲜有相关报道。所以在本论文中,我们首次探究应用MOFs将H2O作为唯一反应物的光催化制备H2O2反应过程。MOFs光催化剂在可见光(λ>400 nm)和没有氧气通入的情况下,表现出优异的光催化产过氧化氢性能。在MOFs有机配体结构中用一些功能基团修饰,通过引入氨基使光吸收边缘可以有效地延长到可见光区域,拓宽相应MOFs光谱响应范围进而增强对光的吸收效率,有利于光生电子激发,降低光生电子和空穴的复合率,提高对太阳光的利用效率,增强光催化活性。首先,所选取的NH2-MIL-68(In)材料具有较适宜的带隙宽度和能带位置,使得无共催化剂的NH2-MIL-68(In)具有良好的光催化产H2O2性能。在实验中发现,加热时间直接影响NH2-MIL-68(In)的光催化性能,随着加热时间的增加,产H2O2性能有着先增加到最高又降低的趋势,进而确定了最佳反应时间,蒸汽热法加热4h的NH2-MIL-68(In)具备最佳的光催化产生H2O2的性能,光催化速率为252.5μmol·g-1·h-1。TEM和SEM测试显示NH2-MIL-68(In)为多晶结构,大大的增加了与反应物的接触面积,这也是NH2-MIL-68(In)具有良好的光催化活性的原因。利用ESR测试证明了·OH是主要的活性物种,提出了相应的催化机理。其次,通过简单的动态溶剂热的方法合成g-C3N4/NH2-MIL-68(Al)的复合材料。g-C3N4可以有效的延长宽带隙半导体NH2-MIL-68(Al)的可见光范围,g-C3N4和NH2-MIL-68(Al)复合,可以有效的增加可见光的利用率,并且两者之间的协同作用有效的提高了电荷分离效率,较大幅度提高了光催化活性。随着g-C3N4量的增多,光催化剂催化水产生H2O2的性能逐渐提高,质量比为1:1时,复合物达到了最佳的产过氧化氢性能,分别是g-C3N4和NH2-MIL-68(Al)的6.48倍和6.98倍。利用ESR测试证明了·OH和·O2-为主要的活性物种,并提出了可能的双通道的光催化机理。
刘永霞[10](2020)在《臭氧水的制备及杀菌效果研究》文中研究说明臭氧作为一种高效、便捷、绿色的强氧化剂和杀菌剂,已经广泛应用于水处理、食品、农业、医药等各个领域。本课题主要是利用电解水臭氧发生器制备出臭氧水,并分别进行臭氧水杀菌实验与纳米Co/CNT催化臭氧杀菌实验探究臭氧的杀菌性能。臭氧气流量与自来水流速是影响臭氧水浓度的重要因素,通过调节臭氧气流量与自来水流速,可制备出不同浓度的臭氧水。其中,臭氧水初始浓度、温度以及pH均是影响臭氧水稳定性的重要因素,臭氧水初始浓度越低、温度越低、pH呈弱酸性,其稳定性越好,半衰期越长。采用悬液定量法对臭氧水的杀菌性能进行研究,其最佳工艺条件为:温度为5℃,pH为6.2,使用浓度为6.52mg.L-1的臭氧水处理含菌量为1×109~3×109cfu.mL-1的大肠杆菌悬液9 min后的杀菌率达99.99%,杀灭对数值为4.02,经处理后的大肠杆菌悬液含菌量由9个数量级减少到5个数量级。然而,根据悬液定量杀菌实验的评价标准,在此工艺条件下的杀菌率未达到消毒合格标准,并且杀菌作用时间过长,故采用纳米Co/CNT催化剂与臭氧协同作用以提高杀菌效果。纳米Co/CNT催化剂在杀菌实验中表现出良好的催化活性,不仅能够提高杀菌率,而且还能缩短杀菌时间。其最佳工艺为:温度为10℃,pH为5.2,Co/CNT-3的投入量为0.25 g·L-1,使用浓度为6.52 mg.L-1臭氧水处理含菌量为1×109~3×109 cfu·mL-1的大肠杆菌5min后的杀菌率>99.999%,杀灭对数值>5.00,经处理后的大肠杆菌悬液含菌量由9个数量级减少到3个数量级。另外,Co/CNT-3经过4次循环使用后仍具有催化活性,说明纳米Co/CNT催化剂具有较好的化学稳定性,有利于强化臭氧在处理水中细菌领域的应用,未来在水处理方面具有广阔的应用前景。
二、关于实验室法制氧气的催化剂选择(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、关于实验室法制氧气的催化剂选择(论文提纲范文)
(1)催化氧化甲醛锰基催化剂的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 甲醛的结构 |
1.3 甲醛的理化性质、来源及危害 |
1.3.1 甲醛的理化性质 |
1.3.2 甲醛的来源 |
1.3.3 甲醛的危害 |
1.4 消除甲醛的方法 |
1.4.1 源头把控 |
1.4.2 过程调节 |
1.4.3 末端净化 |
1.5 催化氧化法甲醛催化剂的研究进展 |
1.5.1 贵金属基催化剂 |
1.5.2 过渡金属氧化物催化剂 |
1.6 催化氧化甲醛的机理研究 |
1.7 影响催化剂性能的因素 |
1.7.1 制备方法 |
1.7.2 活性组分 |
1.7.3 载体 |
1.7.4 助活性组分 |
1.8 本文研究目的及内容 |
1.8.1 研究目的 |
1.8.2 研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料及设备 |
2.1.1 所用试剂与气体 |
2.1.2 实验设备 |
2.2 催化剂表征手段 |
2.2.1 X-射线衍射(XRD) |
2.2.2 N_2物理吸附-脱附(BET) |
2.2.3 氢气程序升温还原(H_2-TPR) |
2.2.4 氧气程序升温脱附(O_2-TPD) |
2.2.5 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3 催化剂性能评价 |
第三章 Mn-Fe和Pt/Mn-Fe催化氧化甲醛性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂制备 |
3.2.1 MnO_2-Fe_2O_3催化剂制备 |
3.2.2 负载贵金属Pt/Mn-Fe催化剂制备 |
3.3 催化剂性能测试 |
3.4 催化剂表征 |
3.4.1 N_2吸附-脱附 |
3.4.2 XRD |
3.4.3 H_2-TPR |
3.4.4 O_2-TPD |
3.4.5 XPS |
3.5 小结 |
第四章 FeO_x-MnO_2-CeO_2催化氧化甲醛性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 FeO_x-MnO_2-CeO_2催化剂制备 |
4.3 催化剂性能测试 |
4.4 催化剂表征 |
4.4.1 N_2吸附-脱附 |
4.4.2 XRD |
4.4.3 H_2-TPR |
4.4.4 O_2-TPD |
4.4.5 XPS |
4.5 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(2)氧气氧化制备长链脂肪族氧化胺的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 研究背景 |
1.2 氧化胺的分类 |
1.3 氧化胺的性质及应用 |
1.3.1 水溶性 |
1.3.2 表面活性 |
1.3.3 生理毒性 |
1.3.4 化学性质 |
1.3.5 长链脂肪型氧化胺的应用 |
1.4 氧化胺合成工艺及研究进展 |
1.4.1 氧化胺合成的传统工艺 |
1.4.2 改进的双氧水催化氧化法 |
1.4.3 氧气氧化法 |
1.5 研究意义及目的 |
1.6 本文主要内容及研究思路 |
第2章 氧气氧化制备氧化胺的实验部分 |
2.1 引言 |
2.2 实验仪器及试剂 |
2.3 产物分析及评价 |
2.3.1 核磁共振波谱法(NMR)简介 |
2.3.2 产物氧化胺选择性的NMR分析 |
2.3.3 产物氧化胺收率的NMR分析方法 |
2.4 实验装置及步骤 |
2.5 催化剂的筛选 |
2.6 实验条件的确定 |
2.6.1 反应物浓度的确定 |
2.6.2 反应溶剂的确定 |
2.6.3 氧气压力的确定 |
2.6.4 反应温度范围的确定 |
2.7 产物的后处理 |
2.7.1 产物杂质判断 |
2.7.2 产物后处理 |
2.8 本章小结 |
第3章 氧气氧化制备氧化胺的实验条件优化及机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 正交实验设计 |
3.2.1 实验目的的确定及质量特性指标的选择 |
3.2.2 选定实验相关因素及确定水平 |
3.2.3 正交表的选择 |
3.2.4 因素水平的配列及实验方案的制定 |
3.2.5 实验方案的实施与数据记录 |
3.2.6 实验结果分析 |
3.2.6.1 直观分析法(极差分析法) |
3.2.6.2 方差分析法 |
3.3 热力学、动力学及表观活化能的研究 |
3.3.1 吉布斯自由能AG |
3.3.2 动力学研究 |
3.3.3 表观活化能研究 |
3.3.4 反应机理 |
3.4 活性酮部分代替异丁醛的改进实验 |
3.4.1 构建醛-酮反应体系思路 |
3.4.2 实验验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 氧化胺的光催化实验探索 |
4.1 引言 |
4.2 反应溶剂及催化剂的选择 |
4.2.1 溶剂的选择 |
4.2.2 催化剂的选择 |
4.3 光催化的实验装置及步骤 |
4.3.1 光催化的实验装置图 |
4.3.2 实验步骤 |
4.4 实验结果及分析 |
4.5 光催化法氧化叔胺总结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 本文结论 |
5.2 本文不足及展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)太阳能热催化降解车内甲醛的影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 车内空气污染调查研究 |
1.1.2 甲醛的性质及危害 |
1.1.3 车内甲醛的来源 |
1.2 不同甲醛净化技术 |
1.2.1 植物净化技术 |
1.2.2 吸附技术 |
1.2.3 光催化氧化技术 |
1.2.4 等离子技术 |
1.2.5 热催化氧化技术 |
1.3 问题分析及研究目的 |
1.3.1 问题分析 |
1.3.2 研究目的 |
1.4 研究内容和方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.5 技术路线 |
1.6 创新点 |
第二章 理论基础 |
2.1 热催化剂的选择 |
2.1.1 贵金属催化剂 |
2.1.2 过渡金属氧化物 |
2.2 影响因素分析 |
2.2.1 内部影响因素 |
2.2.2 外部影响因素 |
2.3 反应动力学理论 |
2.3.1 化学反应速率 |
2.3.2 甲醛热催化反应机理模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 催化剂的制备及甲醛催化性能测试系统的搭建 |
3.1 实验系统介绍 |
3.1.1 甲醛产生装置 |
3.1.2 太阳能模拟系统 |
3.1.3 实验舱 |
3.1.4 数据采集装置 |
3.1.5 实验步骤介绍 |
3.2 实验条件的确定 |
3.2.1 甲醛初始浓度 |
3.2.2 太阳辐射强度 |
3.2.3 催化剂负载量 |
3.3 催化剂的制备 |
3.3.1 材料及仪器 |
3.3.2 MnO_x-CeO_2的制备流程 |
3.4 本章小结 |
第四章 表征结果及实验结果分析 |
4.1 催化剂表征结果及分析 |
4.1.1 紫外-可见光吸光度测试 |
4.1.2 氢气程序升温还原(H_2-TPR)测试 |
4.1.3 SEM表征结果 |
4.1.4 BET表征结果分析 |
4.2 甲醛自然衰减实验 |
4.2.1 实验内容 |
4.2.2 实验结果 |
4.3 不同因素对MnO_x-CeO_2催化甲醛的影响 |
4.3.1 五种不同催化剂催化甲醛效果对比 |
4.3.2 太阳辐射强度对MnO_x-CeO_2热催化氧化甲醛的影响 |
4.3.3 甲醛初始浓度对MnO_x-CeO_2热催化氧化甲醛的影响 |
4.3.4 MnO_x-CeO_2负载量对热催化氧化甲醛的影响 |
4.3.5 MnO_x-CeO_2热催化甲醛的稳定性测试 |
4.4 本章小结 |
第五章 反应模型验证及车内实施的可行性分析 |
5.1 甲醛催化模型推导及验证 |
5.1.1 MVK模型的介绍及验证 |
5.1.2 LH模型的介绍及验证 |
5.1.3 ER模型的介绍及验证 |
5.2 太阳能热催化氧化车内甲醛的应用性分析 |
5.2.1 车内温度的可行性 |
5.2.2 车内甲醛释放情况分析 |
5.2.3 车内具体实施实验 |
5.2.4 与传统空气净化器对比 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
发表论文、参加科研情况说明 |
致谢 |
(4)钙钛矿载氧体的制备及其乙烷化学链氧化脱氢反应性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 乙烷制乙烯的研究意义 |
1.2 乙烷制乙烯技术 |
1.2.1 蒸汽裂解制乙烯 |
1.2.2 乙烷催化脱氢制乙烯 |
1.2.3 乙烷催化氧化脱氢制乙烯 |
1.2.4 乙烷化学链循环氧化脱氢制乙烯 |
1.2.4.1 化学链技术简介 |
1.2.4.2 乙烷化学链循环氧化脱氢制乙烯 |
1.2.4.3 反应器研究现状 |
1.3 载氧体的研究现状 |
1.3.1 单金属氧化物催化剂 |
1.3.2 复合金属氧化物催化剂 |
1.3.3 钙钛矿型金属氧化物载氧体 |
1.4 乙烷氧化脱氢反应机理 |
1.5 本文研究内容及意义 |
第二章 研究手段与方法 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 载氧体的表征 |
2.2.1 X射线粉末衍射(X-ray Diffraction,XRD) |
2.2.2 X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS) |
2.2.3 程序升温还原(Temperature-Programmed Reduction,TPR) |
2.2.4 比表面积测试(Brunauer-Emmett-Telle,BET) |
2.2.5 扫描电镜(Scanning electron microscopy,SEM) |
2.2.6 X-射线能谱仪(EDS) |
2.2.7 透射电子显微镜(TEM) |
2.2.8 程序升温脱附(O_2-TPD) |
2.3 反应装置 |
2.3.1 固定床反应装置及测试 |
2.3.2 载氧体反应性能评价指标 |
第三章 钙钛矿(载氧体)的初步筛选 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 A~(2+)B~(4+)O_3型钙钛矿载氧体的制备 |
3.2.2 A~(3+)B~(3+)O_3型钙钛矿载氧体的制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 A~(2+)B~(4+)O_3型钙钛矿载氧体的反应性能研究 |
3.3.1.1 CaMnO_3、SrMnO_3和BaMnO_3载氧体的反应性能研究 |
3.3.1.2 CaMnO_3和Ca_2MnO_4载氧体的反应性能研究 |
3.3.2 A~(3+)B~(3+)O_3型钙钛矿载氧体反应性能的研究 |
3.4 比较A~(2+)B~(4+)O_3型 Ca_2MnO_4和A~(3+)B~(3+)O_3型 LaMnO_3载氧体对乙烷CL-ODH反应性能影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 钠盐负载的Ca_2MnO_4对乙烷CL-ODH反应性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 Ca_2MnO_4及钠盐负载的Ca_2MnO_4载氧体的制备 |
4.2.2 乙烷CL-ODH实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 Ca_2MnO_4及钠盐负载的Ca_2MnO_4载氧体反应性能研究 |
4.3.2 5%Na NO_3-CMO载氧体的表征 |
4.4 5%Na NO_3-CMO在乙烷CL-ODH反应中性能的进一步探索 |
4.5 本章小结 |
第五章 碱金属掺杂的LaMnO_3对乙烷CL-ODH反应性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 LaMnO_3及碱金属修饰的LaMnO_3载氧体的制备 |
5.2.2 乙烷CL-ODH实验 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 载氧体的活性测试 |
5.3.2 载氧体的表征 |
5.3.3 Na W-LaMnO_3在乙烷ODH反应中性能的进一步探索 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
致谢 |
(5)质子交换膜水电解的应用技术研究(论文提纲范文)
论文创新点 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 电解水 |
1.2.1 碱性水电解 |
1.2.2 酸性水电解 |
1.2.3 固体氧化物水电解 |
1.2.4 光促水电解 |
1.2.5 PEM水电解的优点和缺点 |
1.3 PEM水电解的介绍 |
1.3.1 PEM水电解器的组成 |
1.4 PEM水电解的研究现状 |
1.4.1 催化剂 |
1.4.2 电解器稳定性 |
1.4.3 电极的制备 |
1.4.4 其他影响电极性能的因素 |
1.5 本文的研究意义 |
参考文献 |
第二章 CFx在制备超低Pt载量析氢电极中的应用研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂和仪器 |
2.2.2 实验方法和表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 CFx的表征和结果 |
2.3.2 电极的表征 |
2.4 本章小结 |
2.5 问题及展望 |
2.5.1 可能存在的问题 |
2.5.2 展望 |
参考文献 |
第三章 商业化WC作为PEM水电解析氢催化剂的应用研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂和仪器 |
3.2.2 WC的表征 |
3.2.3 WC/CFx的制备 |
3.2.4 电极的制备 |
3.2.5 WC电极的性能 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 WC的表征 |
3.3.2 影响WC电极的因素——电极制备过程中的影响 |
3.3.3 影响WC电极的因素——运行过程中的影响 |
3.3.4 影响WC电极的因素——停放电的影响 |
3.3.5 停放电时的保护策略 |
3.4 本章小结 |
3.5 问题及展望 |
3.5.1 可能存在的问题 |
3.5.2 展望 |
参考文献 |
第四章 杂质离子对PEM水电解的影响研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂和仪器 |
4.2.2 杂质离子对膜的影响 |
4.2.3 杂质离子对电解器的影响 |
4.2.4 自来水电解实验 |
4.2.5 Fe~(3+)和Nafion溶液的ITC |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 纯水电解 |
4.3.2 不同杂质离子对电解器槽压的影响 |
4.3.3 Na~+中毒 |
4.3.4 Ca~(2+)中毒 |
4.3.5 Fe~(3+)中毒 |
4.3.6 Ti~(4+)中毒 |
4.3.7 酸处理修复杂质离子中毒的机制的探讨 |
4.3.8 自来水电解 |
4.4 本章小结 |
4.5 问题及展望 |
4.5.1 可能存在的问题 |
4.5.2 展望 |
参考文献 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
攻博期间发表的科研成果目录 |
致谢 |
附件 |
(6)Ni-In双金属催化剂脂肪酸甲酯选择加氢制脂肪醇性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 脂肪醇的制备 |
1.2.1 脂肪醇概述 |
1.2.2 脂肪醇的合成方法 |
1.2.3 生产天然脂肪醇的工业催化剂 |
1.3 脂肪酸甲酯选择加氢催化剂 |
1.3.1 Cu基催化剂 |
1.3.2 Ru基催化剂 |
1.3.3 Co基催化剂 |
1.3.4 Ni基催化剂 |
1.3.5 其他催化剂 |
1.3.6 载体对催化剂性能的影响 |
1.3.7 金属间化合物上的选择加氢 |
1.4 模板剂法制备催化剂 |
1.4.1 硬模板剂法 |
1.4.2 软模板剂法 |
1.4.3 CTAB在催化剂制备过程中的作用 |
1.5 论文研究目的及内容 |
1.5.1 论文研究目的 |
1.5.2 论文研究内容 |
第2章 实验方法 |
2.1 实验试剂及原料 |
2.2 催化剂的制备 |
2.2.1 溶胶-凝胶法 |
2.2.2 加入模板剂的溶胶-凝胶法 |
2.2.3 等体积浸渍法 |
2.3 催化剂表征 |
2.3.1 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
2.3.2 H_2程序升温还原(H_2-TPR) |
2.3.3 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES) |
2.3.4 N_2 物理吸附-脱附 |
2.3.5 X射线衍射(XRD) |
2.3.6 场发射透射电子显微镜(TEM/HRTEM)和扫描透射电子显微镜-能谱分析(STEM-EDS) |
2.3.7 物理磁性测试 |
2.3.8 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3.9 CO化学吸附 |
2.3.10 热重(TG) |
2.3.11 拉曼光谱(Raman) |
2.3.12 丙酸甲酯程序升温脱附(丙酸甲酯-TPD) |
2.3.13 丙酸甲酯程序升温表面反应(丙酸甲酯-TPSR) |
2.4 催化剂的加氢性能评价 |
2.4.1 催化加氢性能评价方法 |
2.4.2 内外扩散排除 |
第3章 Ni-In双金属催化剂脂肪酸甲酯选择加氢性能 |
3.1 引言 |
3.2 焙烧后催化剂表征结果及分析 |
3.2.1 X射线衍射(XRD) |
3.2.2 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
3.2.3 H_2程序升温还原(H_2-TPR) |
3.3 还原后催化剂表征结果及分析 |
3.3.1 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES) |
3.3.2 N_2 物理吸附-脱附 |
3.3.3 X射线衍射(XRD) |
3.3.4 场发射透射电子显微镜(TEM/HRTEM)和扫描透射电子显微镜-能谱分析(STEM-EDS) |
3.3.5 物理磁性测试 |
3.3.6 X射线光电子能谱(XPS) |
3.3.7 CO化学吸附 |
3.4 催化剂加氢性能评价结果与分析 |
3.4.1 Ni/In原子比对催化剂性能的影响 |
3.4.2 重时空速(WHSV)对NiIn(1:1.3)/SiO_2选择加氢性能的影响 |
3.4.3 反应压力对NiIn(1:1.3)/SiO_2催化剂选择加氢性能的影响 |
3.4.4 NiIn(1:1.3)/SiO_2月桂酸甲酯和棕榈酸甲酯选择加氢性能 |
3.5 丙酸甲酯-TPD&TPSR |
3.6 催化剂稳定性及再生性能 |
3.6.1 催化剂稳定性 |
3.6.2 催化剂再生性能 |
3.7 讨论 |
3.7.1 催化剂活性 |
3.7.2 反应机理及路径 |
3.8 本章小结 |
第4章 模板剂对NiIn(1:1.3)/SiO_2催化剂棕榈酸甲酯选择加氢性能影响 |
4.1 引言 |
4.2 焙烧后催化剂表征结果及分析 |
4.2.1 X射线衍射(XRD) |
4.2.2 H_2程序升温还原(H_2-TPR) |
4.3 还原后催化剂表征结果及分析 |
4.3.1 X射线衍射(XRD) |
4.3.2 场发射透射电子显微镜(TEM/HRTEM) |
4.3.3 N_2 物理吸附-脱附 |
4.3.4 CO化学吸附 |
4.4 催化剂加氢性能评价结果与分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
附录 A 相关化合物的标准质谱峰强度 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(7)介孔二氧化锰催化臭氧氧化甲苯研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 VOCs处理技术 |
1.3 催化臭氧氧化技术研究 |
1.3.1 催化剂研究 |
1.3.2 介孔材料 |
1.3.3 介孔MnO_2研究 |
1.3.4 催化臭氧氧化机理研究 |
1.4 研究意义及内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验药品和仪器 |
2.2 反应装置流程和计算分析方法 |
2.2.1 反应装置流程 |
2.2.2 分析计算方法 |
2.3 催化剂的制备 |
2.3.1 模板法制备介孔MnO_2 |
2.3.2 无模板法制备介孔MnO_2 |
2.4 催化剂表征 |
2.5 预备实验 |
2.5.1 实验装置气密性检验 |
2.5.2 空白实验 |
第三章 催化剂的选择及制备方法优化 |
3.1 锰氧化物催化剂的选择 |
3.1.1 样品表征 |
3.1.2 不同锰氧化物对甲苯和臭氧去除率的影响 |
3.1.3 不同锰氧化物对CO_2选择性的影响 |
3.2 催化剂制备方法的选择 |
3.2.1 无模板法制备介孔MnO_2表征 |
3.2.2 模板法与无模板法所制催化剂的性能比较 |
3.3 本章小结 |
第四章 介孔MnO_2催化性能研究 |
4.1 反应空速对介孔MnO_2催化性能的影响 |
4.1.1 反应空速对臭氧和甲苯去除率的影响 |
4.1.2 反应空速对CO_2选择性的影响 |
4.2 进料比对介孔MnO_2催化性能的影响 |
4.2.1 进料比对臭氧和甲苯去除率的影响 |
4.2.2 进料比对CO_2选择性的影响 |
4.3 甲苯浓度对介孔MnO_2催化活性的影响 |
4.3.1 甲苯浓度对臭氧和甲苯去除率的影响 |
4.3.2 甲苯浓度对CO_2选择性的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 相对湿度对催化剂性能的影响研究 |
5.1 低浓度甲苯下相对湿度对催化剂性能的影响 |
5.2 高浓度甲苯下相对湿度对催化剂性能的影响 |
5.3 相对湿度对催化剂性能影响机理研究 |
5.4 催化剂性能恢复实验研究 |
5.5 本章小结 |
第六章 催化臭氧氧化甲苯产物分析和机理研究 |
6.1 甲苯降解中间产物分析 |
6.2 甲苯降解机理探究 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论和展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
发表的学术论文及科研成果 |
作者和导师简介 |
附件 |
(8)废纸制浆造纸厂废水处理新工艺及中试研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 制浆造纸工业的概况 |
1.1.1 制浆造纸过程及产生的废水 |
1.1.1.1 备料废水 |
1.1.1.2 制浆废水 |
1.1.1.3 中段废水 |
1.1.1.4 造纸白水 |
1.1.1.5 污冷凝水 |
1.1.1.6 末端废水 |
1.1.2 脱墨浆造纸过程的简介及产生废水情况 |
1.1.2.1 废纸的离解及浆料净化与浓缩 |
1.1.2.2 废纸脱墨 |
1.1.2.3 废纸回用废水 |
1.2 制浆造纸废水处理技术 |
1.2.1 化学处理法 |
1.2.2 物化处理法 |
1.2.2.1 混凝沉淀处理 |
1.2.2.2 混凝气浮法 |
1.2.3 生化处理法 |
1.2.3.1 好氧生物处理法 |
1.2.3.2 厌氧生物处理法 |
1.2.3.3 生物酶催化技术 |
1.2.3.4 厌氧好氧组合技术 |
1.3 制浆造纸废水的深度处理技术 |
1.3.1 混凝法深度处理 |
1.3.2 吸附法 |
1.3.3 膜分离技术 |
1.3.3.1 概述 |
1.3.3.2 基本原理 |
1.3.3.3 应用 |
1.3.4 高级氧化法 |
1.3.4.1 光催化氧化法 |
1.3.4.2 催化湿式氧化法 |
1.3.4.3 声化学氧化 |
1.3.4.4 臭氧氧化法 |
1.3.4.5 芬顿氧化法 |
1.3.4.6 超临界水氧化法 |
1.3.4.7 电化学氧化法 |
1.3.4.8 过硫酸盐氧化法 |
1.3.5 联合工艺处理(综合处理方法) |
1.3.6 生态处理法 |
1.3.7 生物酶法 |
1.3.8 组合技术法 |
1.4 造纸终端水回用技术及其背景和意义 |
1.4.1 概述 |
1.4.2 中水回用技术 |
1.4.3 中水回用的意义及其发展前景 |
1.5 本论文研究开发工作的提出及其意义 |
第二章 废纸制浆造纸主要处理工段水样中有机物特性分析 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验原料及来源 |
2.1.2 实验试剂及设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 实验原料前处理方法 |
2.2.2 紫外-可见分光光度计法 |
2.2.3 气相色谱-质谱分析方法 |
2.2.4 废水CODCr的测定 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 厌氧出水中有机物的GC-MS分析 |
2.3.2 厌氧出水再经化学混凝处理后水中有机物的GC-MS分析 |
2.3.3 SBR好氧处理出水中有机物的GC-MS分析 |
2.3.4 芬顿氧化排水的GC-MS分析 |
2.4 本章总结 |
第三章 二级生化处理出水化学絮凝处理 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 造纸废水来源 |
3.1.2 实验试剂与仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 水质的基本性质测定 |
3.2.1.1 PH值的测定 |
3.2.1.2 污泥元素分析 |
3.2.1.3 水质化学需氧量(COD) |
3.2.1.4 废水中半挥发性有机物的检测与分析 |
3.2.2 PFS的制备 |
3.2.3 絮凝实验 |
3.2.4 响应面实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 厌氧出水与芬顿氧化入水的GC-MS分析 |
3.3.2 芬顿氧化入水絮凝最优工艺探索 |
3.3.2.1 絮凝剂种类的优化 |
3.3.2.2 絮凝工艺响应面试验 |
3.4 本章小结 |
第四章 臭氧氧化催化剂的选择及过程优化 |
4.1 实验材料与仪器 |
4.1.1 实验原料 |
4.1.2 实验试剂与仪器 |
4.2 实验分析及方法 |
4.2.1 实验方法 |
4.2.1.1 催化氧化实验 |
4.2.1.2 负载型催化剂的制备 |
4.2.2 分析方法 |
4.2.2.1 常规指标测定 |
4.2.2.2 臭氧浓度分析 |
4.2.2.3 CODCR的测定 |
4.2.2.4 色度测定 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 臭氧氧化催化剂的选择 |
4.3.2 负载型催化剂的回用研究 |
4.3.3 催化剂用量对臭氧氧化的影响 |
4.3.4 臭氧用量对臭氧氧化的影响 |
4.3.5 反应温度对臭氧氧化的影响 |
4.3.6 反应时间对臭氧氧化的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 化学氧化后废水的膜处理连续试验研究 |
5.1 实验原料及方法 |
5.1.1 实验原料及试剂 |
5.1.2 实验仪器 |
5.1.3 中试仪器 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 无机膜的制备 |
5.2.2 pH值的测定 |
5.2.3 TDS的测定 |
5.2.4 电导率的测定 |
5.2.5 化学需氧量COD的测定 |
5.2.6 色度的测定 |
5.2.7 硫酸盐含量的测定 |
5.2.8 氯化物含量的测定 |
5.2.9 总铁含量测定 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 膜系统处理过程各项指标去除情况 |
5.3.2 膜系统运行的稳定性测试 |
5.3.3 不同孔径的膜处理对废水的影响 |
5.3.4 无机膜和反渗透膜对废水的影响 |
5.3.5 臭氧氧化/复合膜处理对废水的影响 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(9)金属有机框架NH2-MIL-68复合材料的制备及光催化产H2O2性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 过氧化氢的制备方法 |
1.2.1 氢氧直接化合法 |
1.2.2 蒽醌法 |
1.2.3 电解法 |
1.2.4 醇氧化法 |
1.2.5 氧阴极还原法 |
1.2.6 光催化法 |
1.3 光催化剂的选择和原理 |
1.3.1 光催化剂的选择 |
1.3.2 光催化剂的原理 |
1.4 半导体光催化产H_2O_2性能的影响因素 |
1.4.1 光催化剂能带位置及带隙宽度的影响 |
1.4.2 光催化剂形态优化的影响 |
1.4.3 光催化剂的用量和反应溶液的影响 |
1.4.4 贵金属的表面沉积 |
1.4.5 离子掺杂 |
1.4.6 半导体异质结的构筑 |
1.5 MOFs作为光催化剂的研究现状 |
1.6 本文主要研究内容 |
第2章 实验材料及实验方法 |
2.1 实验药品及仪器设备 |
2.1.1 主要化学试剂 |
2.1.2 主要仪器设备 |
2.2 主要表征方法 |
2.2.1 X射线衍射谱图(XRD) |
2.2.2 场发射扫描电镜(SEM) |
2.2.3 透射电子显微镜(TEM) |
2.2.4 X射线光电子能谱(XPS) |
2.2.5 电子自旋顺磁共振分析技术(ESR) |
2.2.6 紫外-可见漫反射光谱分析(UV-vis-DRS) |
2.2.7 荧光寿命测试(PL) |
2.2.8 瞬态光电流响应测试(OTCS) |
2.2.9 光催化反应测试 |
第3章 NH_2-MIL-68(In)催化剂的制备及其光催化性能的研究 |
3.1 引言 |
3.2 NH_2-MIL-68(In)材料的制备方法 |
3.2.1 动态合成溶剂热方法合成NH_2-MIL-68(In)粉末 |
3.2.2 水热方法合成NH_2-MIL-68(In)粉末 |
3.2.3 蒸汽热方法合成NH_2-MIL-68(In)粉末 |
3.3 制备方法对NH_2-MIL-68(In)形貌、结构和光催化性能的影响 |
3.3.1 制备方法对NH_2-MIL-68(In)形貌、结构的影响 |
3.3.2 制备方法对NH_2-MIL-68(In)材料的光催化性能的影响 |
3.3.3 制备方法对NH_2-MIL-68(In)材料光学性能的影响 |
3.4 蒸汽热法时间对NH_2-MIL-68(In)形貌、结构和光催化性能影响 |
3.4.1 蒸汽热方法制备NH_2-MIL-68(In)粉末 |
3.4.2 蒸汽热法加热时间对NH_2-MIL-68(In)材料形貌、结构的影响 |
3.4.3 蒸汽热法加热时间对NH_2-MIL-68(In)材料光催化性能的影响 |
3.4.4 蒸汽热法加热时间对NH_2-MIL-68(In)材料光学性能的影响 |
3.4.5 光催化机理研究 |
3.5 本章小结 |
第4章 g-C_3N_4/NH_2-MIL-68(Al)复合材料制备及其光催化性能的研究 |
4.1 引言 |
4.2 g-C_3N_4/NH_2-MIL-68(Al)纳米复合材料制备及其光催化性能的研究 |
4.2.1 g-C_3N_4的合成方法 |
4.2.2 NH_2-MIL-68(Al)的合成方法 |
4.2.3 g-C_3N_4/NH_2-MIL-68(Al)复合材料的静电自组装方法 |
4.3 g-C_3N_4/NH_2-MIL-68(Al)复合材料制备及光催化性能的研究 |
4.3.1 复合材料的形貌与结构分析 |
4.3.2 复合材料的光催化性能 |
4.3.3 复合材料的光学性能 |
4.3.4 光催化机理探究 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间的学术成果 |
致谢 |
(10)臭氧水的制备及杀菌效果研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 臭氧的性质 |
1.2.1 臭氧的物理性质 |
1.2.2 臭氧的不稳定性 |
1.2.3 臭氧的氧化性 |
1.2.4 臭氧的毒性 |
1.3 臭氧的杀菌效果 |
1.4 臭氧的制备方法 |
1.4.1 紫外线照射法 |
1.4.2 介质阻挡放电法 |
1.4.3 电解法 |
1.5 臭氧的应用 |
1.6 课题研究意义与内容 |
1.6.1 课题研究意义 |
1.6.2 课题研究内容 |
2 臭氧水的制备及其稳定性研究 |
2.1 实验药品与仪器 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 臭氧水的制备 |
2.2.2 臭氧水浓度的测定 |
2.2.3 臭氧水的稳定性测定 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 不同浓度臭氧水的制备 |
2.3.2 臭氧水的稳定性 |
2.4 小结 |
3 臭氧水的杀菌性能研究 |
3.1 实验药品与仪器 |
3.1.1 实验药品 |
3.1.2 实验仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 试剂的制备 |
3.2.2 大肠杆菌悬液的制备 |
3.2.3 活菌培养计数技术 |
3.2.4 中和剂鉴定实验 |
3.2.5 悬液定量杀菌实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 中和剂鉴定实验 |
3.3.2 臭氧水的杀菌性能 |
3.4 小结 |
4 纳米Co/CNT催化臭氧杀菌性能研究 |
4.1 实验药品与仪器 |
4.1.1 实验药品 |
4.1.2 实验仪器 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 纳米Co/CNT催化剂的制备 |
4.2.2 纳米Co/CNT催化剂的表征 |
4.2.3 纳米Co/CNT催化臭氧杀菌性能 |
4.2.4 纳米Co/CNT催化剂的回收与循环使用 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 纳米Co/CNT催化剂的表征 |
4.3.2 纳米Co/CNT催化臭氧杀菌性能 |
4.3.4 纳米Co/CNT催化剂的回收与循环使用 |
4.4 小结 |
5 结论 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
6 展望 |
7 参考文献 |
8 攻读学位期间发表论文情况 |
9 致谢 |
四、关于实验室法制氧气的催化剂选择(论文参考文献)
- [1]催化氧化甲醛锰基催化剂的制备与性能研究[D]. 董雅鑫. 西安石油大学, 2021(09)
- [2]氧气氧化制备长链脂肪族氧化胺的研究[D]. 梅真泉. 华东理工大学, 2021(08)
- [3]太阳能热催化降解车内甲醛的影响因素研究[D]. 刘旺. 天津商业大学, 2021(12)
- [4]钙钛矿载氧体的制备及其乙烷化学链氧化脱氢反应性能研究[D]. 丁维笑. 桂林理工大学, 2021
- [5]质子交换膜水电解的应用技术研究[D]. 谢晓峰. 武汉大学, 2020(06)
- [6]Ni-In双金属催化剂脂肪酸甲酯选择加氢制脂肪醇性能研究[D]. 王立稳. 天津大学, 2020(02)
- [7]介孔二氧化锰催化臭氧氧化甲苯研究[D]. 袁悦. 北京化工大学, 2020(02)
- [8]废纸制浆造纸厂废水处理新工艺及中试研究[D]. 焦东. 华南理工大学, 2020(05)
- [9]金属有机框架NH2-MIL-68复合材料的制备及光催化产H2O2性能[D]. 张靖. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]臭氧水的制备及杀菌效果研究[D]. 刘永霞. 天津科技大学, 2020(08)