馬尾藻基活性炭負(fù)載CuO/FeOx催化劑光熱協(xié)同吸附催化VOC,是光催化與熱催化脫除室內(nèi)VOC的一種創(chuàng)新,結(jié)合了光催化和熱催化的特點(diǎn),即既可以有效消除甲醛,又可以作用于大部分VOC。在本文中,使用馬尾藻制備活性炭,用來作為催化劑的基體。一方面是因?yàn)轳R尾藻具有豐富的來源、廣泛的分布、低廉的價(jià)格等特點(diǎn),因此具有較高的商業(yè)化潛力,另一方面是因?yàn)轳R尾藻中含有豐富的C、O和N元素,因此利用馬尾藻制備出來的活性炭通常有著較高的得碳率及豐富的表面官能團(tuán)。用制備得到的活性炭再采用硝酸銅,硝酸鐵溶液浸漬,高溫?zé)峤鈱?shí)現(xiàn)活性物質(zhì)再活性炭表面的負(fù)載,利用化學(xué)活化法進(jìn)行活化。負(fù)載了CuO/FeOx的馬尾藻基催化劑具有了熱催化的效果,同時(shí)具有了光催化的潛力,因此在不同的外部條件（紫外線燈功率、空速比、外界溫度）下測(cè)試光熱協(xié)同催化的效率。采用正交實(shí)驗(yàn)法,分別研究了以下9個(gè)實(shí)驗(yàn)因素對(duì)催化劑活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該生產(chǎn)工藝流程中,9個(gè)重要參數(shù)的最優(yōu)值為:負(fù)載量9%、炭化溫度600℃、炭化時(shí)間120min、浸漬比4:1、浸漬時(shí)間300min、低溫預(yù)活化溫度120℃、低溫預(yù)活化時(shí)間45min、高溫活化溫度800℃及高溫... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?ｖｏｃ的各種定義??１．２．?２Ｖ０Ｃ的危害性??人的一生都在與空氣進(jìn)行物質(zhì)交換，在整個(gè)生命過程中，人體約吸入體積約??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???劑的基體材料上負(fù)載貴金屬的方法來提高效率，基體材料通常為金屬氧化物［４３－４６］??如Ｔｉ〇２，Ｍｎ〇ｘ－Ｃｅ〇２和Ｃ〇３〇４－Ｃｅ〇２等，在該基體材料上添加摩爾質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為１．０％??的高活性貴金屬如Ｐｔ、Ａｕ等ｔ４７］可以有效提高催化劑的效率［４８］。??熱催化氧化氣態(tài)污染物是一個(gè)異相反應(yīng)，包含負(fù)載的物理化學(xué)變化，可以總??結(jié)為如下過程：??＊外部擴(kuò)散過程：催化劑外部的空氣擴(kuò)散至催化劑的表面孔隙中；??？吸附過程：催化劑表面的活性位對(duì)氣體中污染物的吸附；??＊熱催化反應(yīng)過程：催化劑表面的反應(yīng)物的化學(xué)鍵結(jié)合在一起，發(fā)生反應(yīng)；??＊脫附過程：反應(yīng)生成的產(chǎn)物從催化劑表面的活性位上脫離；??＊再外擴(kuò)散過程：反應(yīng)后的產(chǎn)物通過擴(kuò)散和對(duì)流活動(dòng)回到氣體主流中。??Ｍａｒｓｖａｎ?Ｋｒｅｖｅｌｅｎ反應(yīng)機(jī)理是熱催化反應(yīng)中一個(gè)被廣泛接受的理論解釋。圖??１－２為ＭａｒｓｖａｎＫｒｅｖｅｌｅｎ反應(yīng)機(jī)理圖，當(dāng)污染物結(jié)合到催化劑表面的活性位后，隨??著溫度的增加直到達(dá)到啟動(dòng)溫度，催化劑晶體內(nèi)的晶格氧與表面活性位上結(jié)合的??污染物發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)生成的反應(yīng)物脫附后，由于催化劑晶體氧的缺失，使得空氣??中的氧氣分子會(huì)很快補(bǔ)充道所缺失的地方，接下來活性位上繼續(xù)與污染物結(jié)合，??從而完成整個(gè)循環(huán)。??Ｔｌｉｇｈｌ—ｏｆｆ??????廠齡??ＭＯｘ＞Ｔｌｉｇｈ，—ｏｆｆ?Ｍ０ｒ—？?＋?Ｃ０１＋Ｈ２０??Ｊ??Ｙ?〇２??ｘ?ｒｏｏｍ??圖１－２熱催化劑催化降解ＶＯＣｓ反應(yīng)原理圖??光催化反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的異相反應(yīng)，有著復(fù)雜的物理化學(xué)變化，不僅包括了??６??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??ｈｖ（ｌＳ５－４００ｎｍ）??麵復(fù)合?ｆ＾ｈｖ?）??夕?…?‘??＂處了?、?３Ｃ?－??Ｈ〇?＇（網(wǎng)合）／ｉ〇？??Ｗｖ，／??ａ?ＨｚＯ，ＯＨ￣??圖１－３?Ｔｉ〇２光催化氧化過程原理圖??在目前應(yīng)用的大部分光催化材料中，Ｔｉ〇２的應(yīng)用最為廣泛，但是該材料還有??很大的提升空間，即Ｔｉ〇２并不能很好的利用投射到地球表面的太陽光輻射［５９＿６｜］。??這是由于ＴｉＣｈ的帶隙較高（銳鈦礦３．２ｅＶ，金紅石３．０３ｅＶ），因而只有當(dāng)輻射中光??量子能量大于其帶隙的部分光量子才能夠激活催化劑表面。??１．４本課題研究目的與內(nèi)容??在本課題中，使用馬尾藻制備活性炭，用來作為催化劑的基體。一方面是因??為馬尾藻具有豐富的來源、廣泛的分布、低廉的價(jià)格等特點(diǎn)，因此具有較高的商??業(yè)化潛力，另一方面是因?yàn)轳R尾藻中含有豐富的Ｃ、０和Ｎ元素，因此利用馬尾藻??制備出來的活性炭通常有著較高的得碳率及豐富的表面官能團(tuán)。用制備得到的活??性炭再采用硝酸銅，硝酸鐵溶液浸漬，高溫?zé)峤鈱?shí)現(xiàn)活性物質(zhì)再活性炭表面的負(fù)??載，利用化學(xué)活化法進(jìn)行活化。負(fù)載了?ＣｕＯ／ＦｅＯｘ的馬尾藻基活性炭催化劑具有??了熱催化的效果，同時(shí)具有了光催化的潛力，因此在不同的外部條件（紫外線燈??功率、空速比、外界溫度等）下測(cè)試光熱協(xié)同催化的效率�；谝陨系难芯磕康模�??本文主要研究內(nèi)容如下：??１）在不同條件下制備了一系列不同負(fù)載量的ＣｕＯ／ＦｅＯｘ催化劑。對(duì)催化劑的??制備工藝進(jìn)行了探索。分別探索了馬尾藻基活性炭負(fù)載ＣｕＯ／ＦｅＯｘ催化劑??的活性物質(zhì)負(fù)載量、炭化溫度、炭化時(shí)間、活化的浸漬比、浸漬時(shí)間、??低溫預(yù)活化溫度、低溫預(yù)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中揮發(fā)性有機(jī)化合物的定義解析[J]. 胡中源,顧煜澄,孫利萍,韓俊,王恩生.  電鍍與涂飾. 2018(14)
[2]水性/高固含/無溶劑工業(yè)防腐涂料產(chǎn)品全生命周期的環(huán)保分析[J]. 荊夕慶,武春梅,李永,王玉杰,危春陽.  涂料工業(yè). 2018(01)
[3]吸附-光催化法用于降解室內(nèi)VOC的研究進(jìn)展[J]. 方選政,張興惠,張興芳.  化工進(jìn)展. 2016(07)
[4]活性炭吸附法在揮發(fā)性有機(jī)物治理中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 許偉,劉軍利,孫康.  化工進(jìn)展. 2016(04)
[5]印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理研究進(jìn)展[J]. 陶孝平.  低碳世界. 2016(07)
[6]甲醛催化氧化催化劑的研究進(jìn)展（英文）[J]. 拜冰陽,喬琦,李俊華,郝吉明.  催化學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]低溫等離子體技術(shù)處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的研究進(jìn)展[J]. 鄭水生.  科技廣場. 2015(06)
[8]VOC的排放以及控制措施和建議[J]. 鄧睿,周飛,唐江,胡亞雄,楚英豪.  材料導(dǎo)報(bào). 2014(S2)
[9]涂料行業(yè)的環(huán)保政策解讀及應(yīng)對(duì)策略[J]. 萬祥龍,郝國防,王葉.  涂料工業(yè). 2014(03)
[10]溫度變化對(duì)板材內(nèi)VOC散發(fā)特性影響的研究[J]. 徐騰飛,鄭曉紅.  建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2013(01)

博士論文
[1]家具VOC散發(fā)標(biāo)識(shí)中的若干關(guān)鍵問題研究[D]. 劉巍巍.清華大學(xué) 2013
[2]室內(nèi)VOC凈化材料吸附與反應(yīng)機(jī)理、特性及評(píng)價(jià)研究[D]. 徐秋健.清華大學(xué) 2011
[3]吸附催化協(xié)同低溫等離子體降解有機(jī)廢氣[D]. 陳杰.浙江大學(xué) 2011
[4]室內(nèi)裝飾用飾面刨花板VOC釋放特性的研究[D]. 張文超.東北林業(yè)大學(xué) 2011
[5]室內(nèi)空氣中化學(xué)/微生物污染物及濕度的控制研究[D]. 鄭曉紅.上海交通大學(xué) 2008

碩士論文
[1]稀土金屬氧化物負(fù)載氧化銅納米催化材料對(duì)VOC燃燒的催化作用研究[D]. 楊東.北京化工大學(xué) 2004
[2]PTA生產(chǎn)中揮發(fā)性有機(jī)物在活性炭上的動(dòng)態(tài)吸附研究[D]. 王玉紅.南京工業(yè)大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3298132