隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,人類生活中燃油機(jī)動(dòng)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(duì)空氣和人類健康將造成嚴(yán)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(shù)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(fù)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(duì)室溫下低濃度NO的催化氧化性能,同時(shí)確定復(fù)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(duì)納米纖維的微觀形態(tài)進(jìn)行分析。在最佳制備濃度基礎(chǔ)上,考察處理溫度對(duì)NO催化氧化性能的影響。論文的主要研究結(jié)果如下:1、PAN的添加量占溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí),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(dá)到最大;經(jīng)N2吸附脫附測試表明對(duì)N2的吸附量達(dá)到最... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)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(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)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(jìn)裝置將前驅(qū)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(fù)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(diào)??節(jié)電壓強(qiáng)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(duì)納米纖維的形貌及直徑有決定性影響：一、溶液性質(zhì)（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(qiáng)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(dǎo)電性、耐酸堿、低密度、高力學(xué)強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，近年來被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)氫材料、??電子器件、生物應(yīng)用、催化劑載體等諸多領(lǐng)域。??１．４多孔碳納米纖維室溫下對(duì)Ｎ〇ｘ吸附和催化轉(zhuǎn)化方面的研究進(jìn)展??采用靜電紡絲法制備納米纖維原絲，后經(jīng)預(yù)氧化、碳化熱處理及不同氣氛下進(jìn)行??活化處理，獲得具有高比表面積、可調(diào)控的物理化學(xué)性質(zhì)、發(fā)達(dá)的淺層孔結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)??的一維多孔碳納米纖維，基于其優(yōu)良的結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)化性能的研宄。目前室溫下ＮＯ

?內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文?９??實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)入口?Ｎ？濃度為２０ｐｐｍ時(shí)，ＰＣＮＦ脫除ＮＯ的效率高于６０％，而??ＮＯ濃度為２ｐｐｍ時(shí)，在２４ｈ內(nèi)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(tuán)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(zhì)量的電紡ＰＣＮＦ對(duì)ＮＯ的催化氧化結(jié)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

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]靜電紡絲法制備納米纖維在水體污染治理中的應(yīng)用與研究進(jìn)展[J]. 涂舜恒,鄭佳玲.  廣東化工. 2019(16)
[2]利用燒結(jié)煙氣中CO選擇性催化還原NOx的研究[J]. 宋曉敏,楊家金.  四川化工. 2019(02)
[3]靜電紡絲納米纖維在吸附分離領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 韓正意,趙欣,徐曉冬.  材料導(dǎo)報(bào). 2018(S2)
[4]靜電紡絲法合成新型VOCs吸附材料[J]. 劉歡,宮中昊,張健中,劉全楨.  應(yīng)用化工. 2018(12)
[5]靜電紡絲法制備碳納米纖維的研究進(jìn)展[J]. 董玉燦,史高峰,劉超,田浩杞,賈世銘.  廣東化工. 2017(23)
[6]還原法脫除煙氣中SOx和/或NOx的研究進(jìn)展[J]. 武傳朋,張晨昕,郭大為,毛安國.  化工進(jìn)展. 2017(S1)
[7]活性炭研究進(jìn)展及展望[J]. 劉銘軒.  內(nèi)蒙古石油化工. 2017(03)
[8]高級(jí)氧化法在煙氣脫硫脫硝脫汞中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 苑鵬,盧鳳菊,梅雪,沈伯雄.  化工進(jìn)展. 2016(10)
[9]活性炭纖維對(duì)NO氣體吸附性能的研究進(jìn)展[J]. 黃偉成,范家鑫,談?wù)淠?  科技視界. 2016(21)
[10]氮氧化物（NOx）脫除技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 黃蓓,許芳.  河南化工. 2014(09)

博士論文
[1]Cex/HBEA催化劑選擇性催化還原NOx機(jī)制及其抗硫抗積炭特性[D]. 施赟.浙江大學(xué) 2017
[2]非瀝青基煤質(zhì)活性炭/焦的特性及其低溫脫除NOx的研究[D]. 付亞利.太原理工大學(xué) 2016
[3]石墨烯（碳納米管—連續(xù)碳纖維）增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料力學(xué)及吸波性能研究[D]. 張東東.北京化工大學(xué) 2015
[4]有序性結(jié)構(gòu)對(duì)碳材料NOx吸附及還原作用的機(jī)理研究[D]. 曹飛飛.浙江大學(xué) 2015
[5]PAN基碳纖維制備過程中表面處理關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 林治濤.山東大學(xué) 2014
[6]選擇性催化還原NO低溫催化劑的制備和表征[D]. 任丙南.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2011
[7]NO的常溫催化氧化及堿液吸收脫除NOx過程研究[D]. 劉華彥.浙江大學(xué) 2011
[8]PAN基碳納米纖維雜化復(fù)合材料及其生物特性研究[D]. 劉海洋.北京化工大學(xué) 2010
[9]改性處理活性炭纖維吸附氧化脫除SO2/NOX/Hg的研究[D]. 許綠絲.華中科技大學(xué) 2007
[10]AAO模板法制備金屬、金屬合金納米線及納米管研究[D]. 左妍.吉林大學(xué) 2006

碩士論文
[1]Fe2+-EDTA絡(luò)合吸收一氧化氮的性能研究[D]. 劉暉.南昌大學(xué) 2019
[2]改性活性碳纖維吸附氮氧化物的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 都亞茹.太原理工大學(xué) 2019
[3]微波催化低溫高效脫除NO的研究[D]. 彭康.湘潭大學(xué) 2018
[4]室內(nèi)環(huán)境中一氧化氮的化學(xué)發(fā)光檢測及其催化消除方法研究[D]. 李鋒.江南大學(xué) 2017
[5]靜電紡聚丙烯腈（PAN）基碳纖維預(yù)氧化過程中熱反應(yīng)速率控制的研究[D]. 張向蒙.北京化工大學(xué) 2017
[6]NaClO2/尿素復(fù)合吸收劑脫除SO2和NO實(shí)驗(yàn)及機(jī)理研究[D]. 弓輝.華東理工大學(xué) 2017
[7]活性碳纖維改性及其甲醛吸附特性研究[D]. 虞軍偉.山東大學(xué) 2017
[8]聚丙烯腈基碳納米纖維的電紡絲法制備及其性能研究[D]. 趙昱頡.重慶大學(xué) 2017
[9]碳納米雜化材料改性環(huán)氧樹脂力學(xué)性能及其在碳纖復(fù)材中的應(yīng)用[D]. 吳俊青.江南大學(xué) 2015
[10]活性炭吸附脫除低濃度乙烷的研究[D]. 宮雨彤.大連理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3498533