低濃度二氯甲烷催化氧化催化劑研究的開(kāi)題報(bào)告

低濃度二氯甲烷催化氧化催化劑研究的開(kāi)題報(bào)告一、選題背景和意義二氧化碳排放是當(dāng)前世界面臨的重大環(huán)境問(wèn)題之一，而其中工業(yè)排放是占據(jù)一定比例的。其中，二氯甲烷作為一種廣泛使用的溶劑和清洗劑，其產(chǎn)生的工業(yè)廢氣排放也占據(jù)一定比例。為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，對(duì)二氯甲烷進(jìn)行有效處理成為行業(yè)和研究領(lǐng)域的關(guān)注點(diǎn)。傳統(tǒng)的二氯甲烷處理方式大多依賴于吸附、燃燒等方式，但這些技術(shù)存在著種種缺陷，比如吸附劑反復(fù)運(yùn)用會(huì)導(dǎo)致疲勞、燃燒處理需要較高的溫度，且處理后的產(chǎn)品在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳等污染物，同時(shí)能源消耗量也較大。因此，通過(guò)催化氧化技術(shù)處理低濃度二氯甲烷，成為一種環(huán)保、高效的處理方式。二、研究目的和內(nèi)容本項(xiàng)目旨在研究低濃度二氯甲烷催化氧化技術(shù)，通過(guò)制備和測(cè)試發(fā)現(xiàn)一種高效、穩(wěn)定的催化劑，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)低濃度二氯甲烷的高效處理。具體內(nèi)容如下：1.收集國(guó)內(nèi)外低濃度二氯甲烷催化氧化技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)和資料，對(duì)催化劑制備方法、性能特點(diǎn)以及反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行深入研究；2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)制備多種組合材料的催化劑，并對(duì)催化劑的物化性質(zhì)進(jìn)行表征及優(yōu)化；3.利用自行設(shè)計(jì)的固定床反應(yīng)器，對(duì)催化劑的穩(wěn)定性、活性以及抗污染能力進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)物污染物等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)；4.基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析確定催化劑性能和穩(wěn)定性與其物理、化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系，并探究其催化機(jī)理。三、研究方法和步驟1.制備不同組合催化劑材料；2.對(duì)催化劑進(jìn)行表征和性能測(cè)試，包括物相分析、XRD、SEM、TEM、BET等實(shí)驗(yàn)；3.制備固定床反應(yīng)器并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；4.進(jìn)行催化實(shí)驗(yàn)，并測(cè)試反應(yīng)前后各組分的含量、反應(yīng)溫度、流量等參數(shù)；5.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，確定最佳的催化劑及實(shí)驗(yàn)條件；6.分析催化機(jī)理。四、預(yù)期成果1.成功制備出優(yōu)質(zhì)的低濃度二氯甲烷催化氧化催化劑；2.確定催化劑最佳實(shí)驗(yàn)條件以及反應(yīng)機(jī)理；3.對(duì)該技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)低濃度二氯甲烷的高效處理；4.為催化氧化技術(shù)在其他廢氣污染物處理中的應(yīng)用提供參考。五、研究難點(diǎn)和可能遇到的問(wèn)題1.催化劑的制備和性能測(cè)試；2.催化劑的穩(wěn)定性和抗污染能力；3.裝置設(shè)計(jì)和反應(yīng)器建設(shè)、實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化；4.檢測(cè)參數(shù)的可靠性和準(zhǔn)確性；5.確定實(shí)驗(yàn)時(shí)間和量產(chǎn)過(guò)程中的主要限制因素。六、研究方案和進(jìn)度安排本項(xiàng)目研究期限為18個(gè)月，按下圖所示步驟開(kāi)展。第一年：1-2月：文獻(xiàn)查閱；3-4月：催化劑制備和表征實(shí)驗(yàn)；5-7月：固定床反應(yīng)器搭建和實(shí)驗(yàn)條件確定；8-9月：反應(yīng)實(shí)驗(yàn)執(zhí)行和相關(guān)參數(shù)測(cè)定；10-12月：數(shù)據(jù)處理和分析報(bào)告。第二年：1-3月：各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果整合和意見(jiàn)處理；4-6月：催化劑性能優(yōu)化和最佳實(shí)驗(yàn)條件確定；7-9月：催化機(jī)理探究和反應(yīng)過(guò)程分析；10-12月：成果總結(jié)和論文撰寫(xiě)。七、研究預(yù)算本項(xiàng)目研究預(yù)算為50萬(wàn)元。其中研究材料費(fèi)、儀器設(shè)備費(fèi)、人員支出費(fèi)用分別為20萬(wàn)元、10萬(wàn)元、20萬(wàn)元。需要的儀器主要有固定床反應(yīng)器、SEM、TEM、XRD、BET和氣相色譜等。八、參考文獻(xiàn)1.AlanJ.Martin,ScottC.Henn,EricM.Apel,JohnOrlando,DavidD.Parrish,AnnM.Middlebrook,JamesS.Holloway.AChemicalIonizationMassSpectrometrySystemforMobileMeasurementsofAmmonia,Alkylamines,andTryptamines[J].Anal.Chem,2004,76(21):6721-6731.2.EtienneMlynarczyk,Kenan?ahin,AlbertRenken.CatalyticOxidationofDichloromethaneoverPalladium:ReactionPathwayandSurfaceIntermediatesasInvestigatedbyOperandoFT-IRandDFT[J].CatalysisLetters,2016,7:145-161.3.NingningZhang,YongqiangWang,FangyueLiu.TolueneCatalyticCo