納米纖維催化劑結(jié)合低溫等離子體降解VOCs的研究開題報(bào)告

納米纖維催化劑結(jié)合低溫等離子體降解VOCs的研究開題報(bào)告一、研究背景及意義隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，大量的有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)（VOCs）被排放到大氣中，對環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重影響。因此，研究有效降解VOCs的方法具有重要意義。傳統(tǒng)的VOCs處理技術(shù)如焚燒、吸附等存在著高能耗、產(chǎn)生二次污染等缺點(diǎn)。而低溫等離子體技術(shù)作為一種新興的VOCs處理技術(shù)，具有能源消耗低、無需添加化學(xué)品、處理效果良好等優(yōu)點(diǎn)。納米催化劑作為催化反應(yīng)的關(guān)鍵組成部分，具有較高的反應(yīng)效率和選擇性，因此將納米纖維催化劑與低溫等離子體技術(shù)相結(jié)合，對VOCs的降解具有重要意義。二、研究內(nèi)容本課題主要針對低濃度VOCs的處理，擬選取甲醛、苯、甲苯等代表性VOCs為研究對象，采用低溫等離子體技術(shù)結(jié)合納米纖維催化劑進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn)。首先，選取適當(dāng)?shù)募{米催化劑材料，并制備納米纖維催化劑；其次，采用低溫等離子體技術(shù)在反應(yīng)器中生成等離子體體系，加入納米纖維催化劑進(jìn)行VOCs的降解實(shí)驗(yàn)，利用氣相色譜進(jìn)行VOCs降解效率的檢測；最后，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，探究納米纖維催化劑與低溫等離子體技術(shù)相結(jié)合的VOCs降解機(jī)理。三、研究方法1.納米纖維催化劑制備方法：采用靜電紡絲法、溶膠-凝膠法等方法制備納米纖維催化劑。2.VOCs降解實(shí)驗(yàn)方法：采用低溫等離子體反應(yīng)器，在不同反應(yīng)溫度、納米纖維催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間等條件下進(jìn)行VOCs降解實(shí)驗(yàn)，利用氣相色譜對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行檢測，并定量分析VOCs降解效率。3.結(jié)果分析方法：對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，得到納米纖維催化劑與低溫等離子體技術(shù)相結(jié)合的VOCs降解機(jī)理。四、研究預(yù)期成果1.制備具有一定活性的納米纖維催化劑；2.建立低溫等離子體技術(shù)與納米纖維催化劑相結(jié)合的VOCs降解方法；3.分析VOCs降解效率的影響因素和納米纖維催化劑與低溫等離子體技術(shù)相結(jié)合的VOCs降解機(jī)理；4.提高VOCs處理效率、減少污染物排放、降低環(huán)境污染程度。五、進(jìn)度安排1.第一階段（1個(gè)月）：文獻(xiàn)調(diào)研，掌握VOCs處理方法的基本原理和研究現(xiàn)狀，確定研究方向。2.第二階段（2個(gè)月）：制備納米纖維催化劑，測試其吸附性能和表面形貌。3.第三階段（4個(gè)月）：采用低溫等離子體技術(shù)結(jié)合納米纖維催化劑進(jìn)行VOCs的降解實(shí)驗(yàn)，探究其VOCs降解機(jī)理。4.第四階段（1個(gè)月）：對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，撰寫開題報(bào)告和研究計(jì)劃書。六、參考文獻(xiàn)1.LiB,LiC,XuH,etal.Nanostructuredcatalystsforlow-temperaturecatalyticoxidationofvolatileorganiccompounds-areview[J].Catalysts,2016,6(5).2.LiuW,QiY,YouM,etal.Anovelplasma-catalysisprocess:PdO-loadedTiO2/nano-hexagonalmesoporoussilicawithH2O2fortoluenedegradation[J].ChemicalEngineeringJournal,2018,338.3.WangY,MengF,WangW,etal.Graphene?TiO2hybridwithenhancedphotocatalyticperformanceforvolatileorganiccompounds[J].ACSAppliedMaterials&Interfaces,2015,7(44).4.ZhangC,ChenY,AnT,etal.InsightintotheeffectsofpHonlow-temperatureplasma-catalytic