本文選題：揮發(fā)性有機(jī)物 + 靜電紡絲��； 參考：《浙江大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：近年來,大氣環(huán)境污染形勢日益嚴(yán)峻,揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)作為其中最主要的污染物之一,不但具有致癌、致畸變的危害,部分VOCs甚至可形成光化學(xué)煙霧及PM2.5,造成二次污染。然而,VOCs的排放不但沒有緩和之勢,反而呈現(xiàn)總量逐年增加和成分越來越復(fù)雜的發(fā)展趨勢,因而對其排放的控制已經(jīng)刻不容緩。兩段式低溫等離子體結(jié)合催化技術(shù)(TPC)在處理較低濃度VOCs方面除了具有單獨等離子體作用時流程短、易控制、適用范圍廣等優(yōu)點外,還具有效率高、能耗較低、副產(chǎn)物較少等優(yōu)勢。但TPC系統(tǒng)所使用的傳統(tǒng)催化劑在降解VOCs的活性和分解副產(chǎn)物的性能方面都存在限制。本文針對以上限制,結(jié)合靜電紡絲的方法研制出了適用于兩段式低溫等離子體結(jié)合催化處理VOCs的高效納米纖維催化劑,并且探究了有關(guān)納米纖維催化劑性質(zhì)活性等特征,研究了VOCs在僅有低溫等離子體作用時和加入納米纖維催化劑后的相關(guān)反應(yīng)規(guī)律。 第一章為本文的背景介紹及相關(guān)文獻(xiàn)綜述,首先介紹了VOCs的危害、排放趨勢以及現(xiàn)有的處理技術(shù)。之后重點介紹了催化氧化降解VOCs的催化劑和用于制備納米纖維催化劑的靜電紡絲方法；低溫等離子體的相關(guān)概念、產(chǎn)生及應(yīng)用；低溫等離子體結(jié)合催化劑技術(shù)在降解VOCs方面的研究和應(yīng)用情況。最后針對現(xiàn)有兩段式TPC系統(tǒng)中催化劑存在的問題提出了采用等離子體結(jié)合納米纖維催化劑的方法進(jìn)行對VOCs降解的研究思路。 第二章是對實驗中使用的材料及儀器,實驗的裝置及流程,測試方法做了較為詳盡的說明。其中不但介紹了納米纖維催化劑制備及降解VOCs實驗裝置、流程、表征方法及活性測試方法,也介紹了納米纖維催化劑結(jié)合低溫等離子體降解VOCs實驗裝置、流程、放電參數(shù)及副產(chǎn)物測試方法。 第三章為納米纖維催化劑對VOCs的降解相關(guān)研究。首先說明了不同Cu/(Cu+Ce)摩爾比的CuCeOx納米纖維催化劑(NFs)的制備方法。然后對納米纖維催化劑進(jìn)行了SEM、EDX、TEM、XRD、XPS、H2-TPR和氮氣吸附脫附表征研究以及活性測試。最后結(jié)合實驗結(jié)果對納米纖維催化劑對VOCs的催化反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了分析,結(jié)果表明優(yōu)選出的Cu0.50-NFs納米纖維催化劑具有高催化氧化丙酮活性的原因可歸結(jié)為以下三點：第一,具有納米級的纖維形貌和較大的比表面積；第二,具有豐富的氧空位；第三,具有較多的非常價態(tài)的過渡金屬離子。 第四章為兩段式等離子體結(jié)合納米纖維催化劑降解VOCs的研究。主要是將所制備的納米纖維催化劑與低溫等離子體技術(shù)通過TPC系統(tǒng)結(jié)合,分別測試僅有低溫等離子體作用和加入納米纖維催化劑后,放電峰值電壓、初始濃度、能量密度等對VOCs降解的影響,并進(jìn)行部分副產(chǎn)物分析,以探究低溫等離子體結(jié)合納米纖維催化劑技術(shù)對VOCs降解的性能以及反應(yīng)機(jī)理。此外,還探究了在窗簾式DBD反應(yīng)器中,較大氣流量的情況下等離子體對VOCs降解的情況。 第五章是全文總結(jié)及工作展望.包括對全文結(jié)論的總結(jié)歸納,論文創(chuàng)新點的提煉,以及對未來需要進(jìn)一步加強(qiáng)或開展的研究工作的展望。
[Abstract]:In recent years, the atmospheric environment pollution situation is increasingly grim, volatile organic compounds (VOCs) as one of the main pollutants, not only has cancer, resulting in distortion of the harm, even some VOCs can form photochemical smog and PM2.5, cause two pollution. However, the emission of VOCs not only failed to ease the situation, instead of showing the total amount increased year by year the development trend and the increasingly complex components, thus to control its emissions is urgent. Two section low-temperature plasma combined with catalyst technology (TPC) in the treatment of low concentration of VOCs in plasma with a separate effect short process, easy control, wide application scope, but also has the advantages of high efficiency, low energy consumption. Fewer by-products and other advantages. But the traditional catalyst used in TPC system in the VOCs degradation activity and decomposition by-products are performance limitations exist. Based on the above restrictions,. Method of electrospinning developed efficient nano fiber catalyst used in the two section type low-temperature plasma combined with catalytic treatment of VOCs, and to explore the properties of nano fiber catalyst activity and other characteristics, studies the reaction rules in effect when only low temperature plasma and adding nano fiber catalyst after VOCs.
The first chapter is the introduction of the background and related literature review, firstly introduces the harmfulness of VOCs, emission trends and existing processing techniques. After introduced the catalytic oxidative degradation of VOCs and for the electrostatic spinning method for preparing nano fiber catalyst; low temperature from the sub body related concepts, research and production and application; application of low temperature plasma combined with catalyst technology in the degradation of VOCs. Finally put forward the research ideas on the degradation of VOCs by plasma method combined with nano fiber catalyst in the catalyst for the existing two segment TPC system.
The second chapter is about the materials and instruments used in the experiment, the experimental apparatus and process, test methods to do a more detailed explanation. Which not only introduces the nano fiber catalyst preparation and degradation of VOCs experimental device, process, method of test and characterization methods of activity, this paper introduces the combination of low temperature plasma degradation of VOCs experimental device, nano fiber catalyst process, by-products discharge parameters and test methods.
The third chapter is the research of nano fiber catalyst on the degradation of VOCs. The different Cu/ (Cu+Ce) CuCeOx nano fiber catalyst molar ratio (NFs) of the preparation method. Then the SEM of nano fiber catalyst EDX, TEM, XRD, XPS, H2-TPR and nitrogen adsorption desorption syndrome research and activity test. Finally, experimental results of nano fiber catalyst on the catalytic reaction of VOCs is analyzed. The results show that the optimized Cu0.50-NFs nano fiber catalyst with high catalytic oxidation of acetone activity can be attributed to the following three points: first, with nanometer fiber morphology and large specific surface area; second, with rich oxygen vacancies; third, transition metal ion valence has very more.
The fourth chapter is the study of nano fiber catalyst degradation of VOCs combined with two. Plasma is mainly prepared by nano fiber catalyst with low temperature plasma technology combined with TPC system were tested only in low temperature plasma and nano fiber catalyst, discharge peak voltage, initial concentration, influence of energy density on VOCs degradation. And analyze some by-products, to explore the low temperature plasma combined with nano fiber catalyst technology on VOCs degradation performance and reaction mechanism. In addition, it also explores the curtain in the DBD reactor, with air flow of the plasma on the degradation of VOCs.
The fifth chapter is the summary and Prospect of the work, including the summary of the conclusion, the refinement of the innovation, and the prospect of further research in the future.

【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1;TQ426

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本文編號：1771076