隨著工業(yè)化進程的不斷加快,人類生活中燃油機動車的保有量持續(xù)增加,造成大氣污染物中的氮氧化物（NOx）的比例也逐年遞增,對空氣和人類健康將造成嚴重影響。因此,研究并制備出新型高效脫除NOx的材料有著十分重要的作用。本論文以聚丙烯腈（PAN）為原料,將其溶于N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中形成均一穩(wěn)定的高分子溶液,通過靜電紡絲技術制備納米纖維原絲,經(jīng)后續(xù)處理獲得碳納米纖維。并以PAN為載體,與第二相材料氧化石墨烯（GO）和乙酰丙酮鐵（AAI）分別制備石墨化復合多孔碳納米纖維。確定碳納米纖維的最佳制備濃度及其對室溫下低濃度NO的催化氧化性能,同時確定復合碳納米纖維的最佳制備條件。采用掃描電鏡（SEM）、拉曼光譜儀（RAMAN）、物理吸附儀（BEL）、透射電鏡（TEM）、氮氧化物分析儀等表征手段對納米纖維的微觀形態(tài)進行分析。在最佳制備濃度基礎上,考察處理溫度對NO催化氧化性能的影響。論文的主要研究結果如下:1、PAN的添加量占溶液的質量分數(shù)為15%時,經(jīng)NH3碳化活化處理后獲得多孔碳納米纖維,其ID/IG值最小為0.94,故納米纖維的石墨化度達到最大;經(jīng)N2吸附脫附測試表明對N2的吸附量達到最... 

【文章來源】：內蒙古農(nóng)業(yè)大學內蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２使用二氧化硅納米纖維為模板制備的ＣＮＦ的形貌??（ａ）宏觀形貌（ｂ）高分辨形貌??［５９］??．

?內蒙古農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文?７??域。靜電紡絲的基本裝置如（圖３）所示。??ＴＩ??（?Ｔ—??ＪＬ??Ｌ二一一?Ｔ１?—二Ｆ??圖３靜電紡絲裝置及過程示意圖??Ｆｉｇ．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｓｐｉｎｎｉｎｇ?ｄｅｖｉｃｅ?ａｎｄ?ｐｒｏｃｅｓｓ??靜電紡絲的工作原理Ｍ是：通過推進裝置將前驅體溶液緩慢推出，在金屬噴頭末??端出現(xiàn)紡絲液滴，即形成“Ｔａｙｌｏｉ■錐”，將正高壓接于金屬噴頭，將負高壓接于接收板，??在液滴與接收板之間形成電壓差，由于液滴帶有正電荷，同種電荷相互排斥，隨著調??節(jié)電壓強度及兩極板間的距離使得電場力可以克服液滴的表面張力，液滴被拉伸成多??根纖維絲以螺旋形的軌跡飛行到接收板上，得到納米纖維的原絲。在此過程中，以下??因素［６７］對納米纖維的形貌及直徑有決定性影響：一、溶液性質（聚合物分子量、高分??子溶液的濃度和粘度、表面張力）；二、紡絲參數(shù)（紡絲電壓和電場強度、噴絲口、噴??絲頭與收集板間距）。該方法制備的納米纖維具有直徑孝比表面積孔隙率高、??良好的導電性、耐酸堿、低密度、高力學強度等優(yōu)點，近年來被廣泛應用于儲氫材料、??電子器件、生物應用、催化劑載體等諸多領域。??１．４多孔碳納米纖維室溫下對Ｎ〇ｘ吸附和催化轉化方面的研究進展??采用靜電紡絲法制備納米纖維原絲，后經(jīng)預氧化、碳化熱處理及不同氣氛下進行??活化處理，獲得具有高比表面積、可調控的物理化學性質、發(fā)達的淺層孔結構等優(yōu)點??的一維多孔碳納米纖維，基于其優(yōu)良的結構和性能既可作為催化劑亦可作為催化劑的??載體用于大氣污染物的吸附及催化轉化性能的研宄。目前室溫下ＮＯ

?內蒙古農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文?９??實驗結果表明，當入口?Ｎ？濃度為２０ｐｐｍ時，ＰＣＮＦ脫除ＮＯ的效率高于６０％，而??ＮＯ濃度為２ｐｐｍ時，在２４ｈ內出口端未檢測到ＮＯ和Ｎ０２的成分。因此ＮＯ除了被??吸附并催化氧化為Ｎ〇２，還有部分被還原成Ｎ２，這是由于其比表面積更大和含氮官??能團數(shù)量更多。其穿透曲線如（圖５）所示。??ｆｉ：；?Ｉ＇５：?國??Ｉ?Ｊ??：?Ｊ?■?？?／?ｃｒｚ＾ｉ?Ｉ?廣一???？?ｈ?；Ｉ１——??＜１?�。�?．？－？?．州?？ｉｕ?ｖ，?＊＜１?＊?？＇?Ｊｉｔ?＇０?？〇?（？?ｇ?ｉｆｔ）?３０?４ｉ＞?６０?ｆ．Ｏ?７０??Ｐａｓｗｓｃ?？ｆ?ｒｉｍｅ?（ｈｒ）???Ｐａｔｓａｇｐ?ｏｆ?Ｕｍｖ?（ｌｉｒｉ??＞－?Ｆａ？＼ａ？ｔ－?ｏｆ?ｌｉｍｒ?（ｔ）ｒ?Ｉ?????圖５不同質量的電紡ＰＣＮＦ對ＮＯ的催化氧化結果［７１］??（ａ）?４５?ｍｇ?（ｂ）?７５?ｍｇ?（ｃ）?１００?ｍｇ??Ｆｉｇ．５?Ｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＮＯ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｕｎ?ＰＣＮＦＣ７１３??（ａ）?４５?ｍｇ?（ｂ）?７５?ｍｇ?（ｃ）?１００?ｍｇ??Ｉ?⑷?Ｉ?１５５?１?（ｃ）?�。憾�??｜Ｉ５．?ｂｉｄ?｜?１１Ｓ．??ｉ?Ｉ?■＝??Ｊ７?ｙ＾ＨＴ＇／?，１５／?廣??，〇?Ｊ?〇ｒｑ?＜ｘｙ＾ｉａ；）〇ｎ〇９ｉＱＱＣｉｙｃｔ：９〇ｏｏｑｃｃＣｆｙ＾???，????？：?■?．?，?．?１?ｕ????，＿??Ｐａｓｓａｇｅ?ｏｆ?ｔｉｍ

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本文編號：3498533