多孔材料的制備及其VOCs吸附性能研究
發(fā)布時間:2020-12-26 21:00
隨著社會對鋼鐵燒結(jié)煙氣污染特征的深入研究,國家開始對鋼鐵企業(yè)新增VOCs的排放限制,這對鋼鐵企業(yè)無形中增加了環(huán)保壓力。如何提高大氣污染物治理水平以及滿足國家針對鋼鐵工業(yè)污染物制定的排放標(biāo)準(zhǔn)是鋼鐵企業(yè)共同面臨的問題。燒結(jié)過程中排放的VOCs不僅嚴(yán)重危害工作人員的健康而且還阻礙了地區(qū)經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。加快燒結(jié)煙氣污染物自主創(chuàng)新先進(jìn)工藝的研發(fā)來控制燒結(jié)生產(chǎn)過程中煙氣污染物的排放,是鋼鐵企業(yè)污染物治理的重點。吸附法是工業(yè)上常見的高效的廢氣處理技術(shù),其核心是吸附劑的吸附性能;诖,本文圍繞探究高吸附能力的活性炭的制備過程和提高金屬有機骨架材料的吸附性能,成功制備了四種吸附性能較好的吸附材料,并探索了所制備材料的吸附性能。具體研究過程如下:以醋酸鈉為礦化劑,通過水熱法制備金屬有機框架MIL-101,并用X射線衍射儀、掃描電鏡、紅外光譜分析儀、氣體吸附儀等儀器對材料進(jìn)行表征,利用靜態(tài)吸附法對苯、甲醇、甲苯和水的吸附性能進(jìn)行研究,并與傳統(tǒng)法制備的MIL-101和商業(yè)活性炭吸附性能進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn):制備的MIL-101形貌為八面體,顆粒尺寸約為500 nm,其VOCs吸附性能與220℃制備MIL...
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 VOCs的概述以及危害
1.3 鋼鐵冶金VOCs污染分析
1.4 國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)VOCs排放現(xiàn)狀
1.5 鋼鐵企業(yè)VOCs末端治理技術(shù)
1.6 吸附分離技術(shù)
1.6.1 吸附劑吸附機理
1.6.2 多孔碳材料
1.6.3 金屬有機骨架材料(MOFs)
1.7 本文研究意義和主要研究內(nèi)容
第2章 MIL-101的制備及其VOCs吸附性能研究
2.1 引言
2.2 實驗試劑與儀器
2.3 實驗部分
2.3.1 材料制備
2.3.2 材料表征
2.3.3 VOCs氣體等溫吸附測試
2.3.4 水蒸氣的等溫吸附測試
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 材料的表征
2.4.2 比表面積測試及孔容孔徑分析
2.4.3 VOCs和水的等溫吸附測試
2.4.4 VOCs對水的吸附選擇性估算
2.4.5 MIL-101對苯的循環(huán)吸附測試
2.5 本章小結(jié)
第3章 乙酸改性Uio-66的制備及其VOCs吸附性能研究
3.1 引言
3.2 實驗試劑與儀器
3.3 實驗部分
3.3.1 材料制備
3.3.2 材料表征
3.3.3 苯和甲苯等溫吸附測試
3.3.4 水蒸氣的等溫吸附測試
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 材料的表征
3.4.2 比表面積測試及孔容孔徑分析
3.4.3 苯和甲苯的吸附測試
3.4.4 水的等溫吸附測試
3.4.5 苯,甲苯和水蒸氣的吸附熱計算
3.4.6 甲苯和苯對水競爭吸附的計算
3.5 本章小結(jié)
第4章 柚子皮基多孔活性炭的制備及其VOCs吸附性能研究
4.1 引言
4.2 實驗試劑與儀器
4.3 實驗部分
4.3.1 材料的制備
4.3.2 材料表征
4.3.3 苯和甲苯等溫吸附測試
4.3.4 水蒸氣的等溫吸附測試
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 材料的表征
4.4.2 比表面積測試及孔容孔徑分析
4.4.3 苯和甲苯的吸附測試
4.4.4 苯和甲苯吸附曲線對比
4.4.5 水的等溫吸附測試
4.4.6 苯,甲苯和水的吸附熱計算
4.4.7 甲苯和苯對水競爭吸附的計算
4.5 本章小結(jié)
第5章 醋酸纖維多孔活性炭的制備及其VOCs吸附性能研究
5.1 引言
5.2 實驗試劑與儀器
5.3 實驗部分
5.3.1 材料制備
5.3.2 材料表征
5.3.3 苯和甲苯等溫吸附測試
5.3.4 水蒸氣的等溫吸附測試
5.4 結(jié)果與討論
5.4.1 材料的表征
5.4.2 比表面積測試及孔容孔徑分析
5.4.3 苯和甲苯的吸附測試
5.4.4 苯和甲苯吸附曲線對比
5.4.5 水的等溫吸附測試
5.4.6 苯,甲苯和水蒸氣的吸附熱計算
5.4.7 甲苯和苯對水競爭吸附的計算
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)位論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]吸附熱在竹炭吸附性能快速評測中的應(yīng)用[J]. 潘炘,莊曉偉,陳順偉. 浙江林業(yè)科技. 2018(02)
[2]室內(nèi)空氣污染的來源及防治分析研究[J]. 馬迪. 化工設(shè)計通訊. 2018(02)
[3]工業(yè)大氣污染防控研究[J]. 蔣薇. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2017(09)
[4]苯基鍵合高比表面積活性炭的制備及其對揮發(fā)性有機化合物的吸附性能研究[J]. 呂偉超,申書昌,孫忠慧. 分析化學(xué). 2017(09)
[5]典型鋼鐵企業(yè)VOCs污染特征及SOA生成潛勢估算[J]. 盛濤,高松,段玉森,歐陽靜靜,崔虎雄,伏晴艷,陸聞璽. 環(huán)境科學(xué)研究. 2017(12)
[6]電吸附電極制備研究進(jìn)展[J]. 張世春,劉海寧,王世棟,崔香梅,葉秀深. 工業(yè)水處理. 2017(05)
[7]鋼鐵工業(yè)揮發(fā)性有機物(VOCs)排放特性研究[J]. 苗沛然. 環(huán)境與發(fā)展. 2017(02)
[8]芳烴罐區(qū)揮發(fā)性有機物治理技術(shù)分析[J]. 龔朝兵,閆乃峰,花飛,周貴田. 石油化工技術(shù)與經(jīng)濟. 2017(02)
[9]MOFs材料對揮發(fā)性有機物(VOCs)的吸附研究[J]. 李瑩,張紅星,閆柯樂,王瓊,鄒兵,姜素霞. 廣州化工. 2016(08)
[10]合成工藝對金屬有機骨架材料HKUST-1的影響[J]. 梁淑君,韓海軍,劉英利,霍啟煌. 中北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(01)
碩士論文
[1]基于新型多孔材料的固相微萃取纖維的制備和在環(huán)境污染物分析中的應(yīng)用[D]. 王文昌.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]文冠果加工剩余物活性炭的制備及對VOC吸附性能研究[D]. 朱洪志.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]杭州市大氣污染的健康效應(yīng)時間序列研究[D]. 劉金一.杭州電子科技大學(xué) 2014
[4]熱回收焦?fàn)t的數(shù)值模擬與研究[D]. 許明杰.大連理工大學(xué) 2013
[5]金屬—有機骨架材料(MOF-177)制備及其吸附典型VOCs性能研究[D]. 薛峰.浙江大學(xué) 2013
[6]金屬—有機骨架材料MIL-101對典型揮發(fā)性有機物(VOCs)的吸附性能及機理[D]. 孫茜.浙江大學(xué) 2011
[7]白酒糟活性炭的制備及其吸附性能研究[D]. 王思宇.東北大學(xué) 2010
[8]煉焦生產(chǎn)大氣污染物排放特征研究[D]. 李從慶.西南大學(xué) 2009
[9]光化學(xué)煙霧的形成機制及其防治措施[D]. 靳衛(wèi)齊.長安大學(xué) 2008
[10]燒結(jié)礦粘結(jié)相的微觀組織結(jié)構(gòu)與燒結(jié)礦質(zhì)量的相關(guān)規(guī)律研究[D]. 吳奇.貴州大學(xué) 2008
本文編號:2940447
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 VOCs的概述以及危害
1.3 鋼鐵冶金VOCs污染分析
1.4 國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)VOCs排放現(xiàn)狀
1.5 鋼鐵企業(yè)VOCs末端治理技術(shù)
1.6 吸附分離技術(shù)
1.6.1 吸附劑吸附機理
1.6.2 多孔碳材料
1.6.3 金屬有機骨架材料(MOFs)
1.7 本文研究意義和主要研究內(nèi)容
第2章 MIL-101的制備及其VOCs吸附性能研究
2.1 引言
2.2 實驗試劑與儀器
2.3 實驗部分
2.3.1 材料制備
2.3.2 材料表征
2.3.3 VOCs氣體等溫吸附測試
2.3.4 水蒸氣的等溫吸附測試
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 材料的表征
2.4.2 比表面積測試及孔容孔徑分析
2.4.3 VOCs和水的等溫吸附測試
2.4.4 VOCs對水的吸附選擇性估算
2.4.5 MIL-101對苯的循環(huán)吸附測試
2.5 本章小結(jié)
第3章 乙酸改性Uio-66的制備及其VOCs吸附性能研究
3.1 引言
3.2 實驗試劑與儀器
3.3 實驗部分
3.3.1 材料制備
3.3.2 材料表征
3.3.3 苯和甲苯等溫吸附測試
3.3.4 水蒸氣的等溫吸附測試
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 材料的表征
3.4.2 比表面積測試及孔容孔徑分析
3.4.3 苯和甲苯的吸附測試
3.4.4 水的等溫吸附測試
3.4.5 苯,甲苯和水蒸氣的吸附熱計算
3.4.6 甲苯和苯對水競爭吸附的計算
3.5 本章小結(jié)
第4章 柚子皮基多孔活性炭的制備及其VOCs吸附性能研究
4.1 引言
4.2 實驗試劑與儀器
4.3 實驗部分
4.3.1 材料的制備
4.3.2 材料表征
4.3.3 苯和甲苯等溫吸附測試
4.3.4 水蒸氣的等溫吸附測試
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 材料的表征
4.4.2 比表面積測試及孔容孔徑分析
4.4.3 苯和甲苯的吸附測試
4.4.4 苯和甲苯吸附曲線對比
4.4.5 水的等溫吸附測試
4.4.6 苯,甲苯和水的吸附熱計算
4.4.7 甲苯和苯對水競爭吸附的計算
4.5 本章小結(jié)
第5章 醋酸纖維多孔活性炭的制備及其VOCs吸附性能研究
5.1 引言
5.2 實驗試劑與儀器
5.3 實驗部分
5.3.1 材料制備
5.3.2 材料表征
5.3.3 苯和甲苯等溫吸附測試
5.3.4 水蒸氣的等溫吸附測試
5.4 結(jié)果與討論
5.4.1 材料的表征
5.4.2 比表面積測試及孔容孔徑分析
5.4.3 苯和甲苯的吸附測試
5.4.4 苯和甲苯吸附曲線對比
5.4.5 水的等溫吸附測試
5.4.6 苯,甲苯和水蒸氣的吸附熱計算
5.4.7 甲苯和苯對水競爭吸附的計算
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)位論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]吸附熱在竹炭吸附性能快速評測中的應(yīng)用[J]. 潘炘,莊曉偉,陳順偉. 浙江林業(yè)科技. 2018(02)
[2]室內(nèi)空氣污染的來源及防治分析研究[J]. 馬迪. 化工設(shè)計通訊. 2018(02)
[3]工業(yè)大氣污染防控研究[J]. 蔣薇. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2017(09)
[4]苯基鍵合高比表面積活性炭的制備及其對揮發(fā)性有機化合物的吸附性能研究[J]. 呂偉超,申書昌,孫忠慧. 分析化學(xué). 2017(09)
[5]典型鋼鐵企業(yè)VOCs污染特征及SOA生成潛勢估算[J]. 盛濤,高松,段玉森,歐陽靜靜,崔虎雄,伏晴艷,陸聞璽. 環(huán)境科學(xué)研究. 2017(12)
[6]電吸附電極制備研究進(jìn)展[J]. 張世春,劉海寧,王世棟,崔香梅,葉秀深. 工業(yè)水處理. 2017(05)
[7]鋼鐵工業(yè)揮發(fā)性有機物(VOCs)排放特性研究[J]. 苗沛然. 環(huán)境與發(fā)展. 2017(02)
[8]芳烴罐區(qū)揮發(fā)性有機物治理技術(shù)分析[J]. 龔朝兵,閆乃峰,花飛,周貴田. 石油化工技術(shù)與經(jīng)濟. 2017(02)
[9]MOFs材料對揮發(fā)性有機物(VOCs)的吸附研究[J]. 李瑩,張紅星,閆柯樂,王瓊,鄒兵,姜素霞. 廣州化工. 2016(08)
[10]合成工藝對金屬有機骨架材料HKUST-1的影響[J]. 梁淑君,韓海軍,劉英利,霍啟煌. 中北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(01)
碩士論文
[1]基于新型多孔材料的固相微萃取纖維的制備和在環(huán)境污染物分析中的應(yīng)用[D]. 王文昌.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]文冠果加工剩余物活性炭的制備及對VOC吸附性能研究[D]. 朱洪志.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]杭州市大氣污染的健康效應(yīng)時間序列研究[D]. 劉金一.杭州電子科技大學(xué) 2014
[4]熱回收焦?fàn)t的數(shù)值模擬與研究[D]. 許明杰.大連理工大學(xué) 2013
[5]金屬—有機骨架材料(MOF-177)制備及其吸附典型VOCs性能研究[D]. 薛峰.浙江大學(xué) 2013
[6]金屬—有機骨架材料MIL-101對典型揮發(fā)性有機物(VOCs)的吸附性能及機理[D]. 孫茜.浙江大學(xué) 2011
[7]白酒糟活性炭的制備及其吸附性能研究[D]. 王思宇.東北大學(xué) 2010
[8]煉焦生產(chǎn)大氣污染物排放特征研究[D]. 李從慶.西南大學(xué) 2009
[9]光化學(xué)煙霧的形成機制及其防治措施[D]. 靳衛(wèi)齊.長安大學(xué) 2008
[10]燒結(jié)礦粘結(jié)相的微觀組織結(jié)構(gòu)與燒結(jié)礦質(zhì)量的相關(guān)規(guī)律研究[D]. 吳奇.貴州大學(xué) 2008
本文編號:2940447
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