介質阻擋放電協(xié)同Ce/Zr基催化劑強化脫除廢氣中含碳化合物
發(fā)布時間：2023-03-20 05:28
利用介質阻擋放電協(xié)同Ce/Zr基催化劑強化脫除廢氣中含碳化合物技術,能在較低的背景溫度下實現(xiàn)對廢氣中含碳化合物高效的脫除。本文采用浸潰法制備了不同載體的 CuCe0.75Zr0.25Oy/X ( X=ZSM-5、Al2O3 和 TiO2) 和不同主金屬的XCe0.75Zr0.25/TiO2(X=Mn、Fe、Co和Ni)催化劑,通過低溫氮氣物理吸脫附、XRD、XPS、H2-TPR、O2-TPD、NH3-TPD和FT-IR等手段對催化劑的結構進行了表征,在介質阻擋放電反應器上評價了介質阻擋放電協(xié)同催化劑脫除廢氣中含碳化合物的性能。獲得的實驗結果如下:(1)介質阻擋放電反應器的放電功率隨著輸入電壓的增大而增大;隨著電源工作頻率的增大,先增大后減小,表現(xiàn)出明顯的諧振特性。在諧振頻率下,功率的提高產生了更多的高能粒子有利于甲苯的降解,當功率達到85 W時,甲苯基本完全降解。(2)介質阻擋放電協(xié)同CuCe0.75Zr0.25Oy/TiO2和CuZr0.25Oy/TiO2脫除CO的研究結果表明,反應過程分步驟進行:反應誘導過程中等離子體起主導作用,CO與氧原子在催化劑表面相互作用發(fā)生緩慢的放熱反應;...
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 前言
1.1 工業(yè)廢氣中的含碳化合物
1.1.1 工業(yè)廢氣中CO的產生及其危害
1.1.2 工業(yè)廢氣中揮發(fā)性有機物的產生及其危害
1.2 工業(yè)廢氣中含碳化合物的處理技術
1.2.1 催化氧化法
1.2.2 低溫等離子體技術
1.3 介質阻擋放電協(xié)同催化劑技術
1.4 本研究的目的與內容
2 實驗部分
2.1 實驗試劑及儀器
2.2 技術路線
2.3 催化劑制備
2.4 催化劑的表征
2.4.1 低溫N2物理吸脫附
2.4.2 X射線衍射(XRD)
2.4.3 X衍射光電子能譜(XPS)
2.4.4 傅里葉紅外(FT-IR)
2.4.5 H2程序升溫還原(H2-TPR)
2.4.6 NH3程序升溫脫附(NH3-TPD)
2.4.7 O2程序升溫脫附(O2-TPD)
2.5 分析方法的建立
2.5.1 催化劑活性與選擇性
2.5.2 含碳化合物的分析
2.6 實驗裝置
2.6.1 低溫等離子體反應器
2.6.2 催化劑活性評價系統(tǒng)
3 DBD反應器放電參量的研究
3.1 放電參量的測量
3.2 結果與討論
3.2.1 電源參量對放電功率的影響
3.2.2 電源參量對介質層等效電容(Cd)的影響
3.2.3 電源參量對間隙等效電容(Cg)的影響
3.2.4 介質阻擋放電脫除甲苯效果評價
3.3 本章小結
4 介質阻擋放電協(xié)同CuCeZr/TiO2催化劑脫除CO
4.1 實驗部分
4.1.1 催化劑的制備
4.1.2 催化劑的表征
4.1.3 催化劑對CO脫除效果的評價
4.2 結果與討論
4.2.1 XPS分析
4.2.2 H2-TPD分析
4.2.3 O2-TPD分析
4.2.4 程序升溫脫除CO過程的研究
4.2.5 介質阻擋放電協(xié)同催化劑脫除CO
4.2.6 反應機理分析
4.3 本章小結
5 介質阻擋放電協(xié)同CuCeZr/X催化劑脫除甲苯
5.1 實驗部分
5.1.1 催化劑的制備
5.1.2 催化劑的表征
5.1.3 甲苯脫除效果的評價
5.2 結果與討論
5.2.1 孔結構分析
5.2.2 XRD分析
5.2.3 XPS分析
5.2.4 H2-TPD分析
5.2.5 NH3-TPD分析
5.2.6 介質阻擋放電協(xié)同不同載體催化劑脫除甲苯
5.2.7 能量效率分析
5.2.8 FT-IR分析
5.3 本章小結
6 介質阻擋放電協(xié)同XCeZr/TiO2催化劑脫除甲苯
6.1 實驗部分
6.1.1 催化劑的制備
6.1.2 催化劑的表征
6.1.3 甲苯脫除效果的評價
6.2 結果與討論
6.2.1 XRD分析
6.2.2 H2-TPR分析
6.2.3 O2-TPD分析
6.2.4 介質阻擋放電協(xié)同不同主金屬催化劑脫除甲苯
6.3 本章小結
7 結論
8 創(chuàng)新點與展望
參考文獻
論文及專利發(fā)表
致謝
本文編號：3766782
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【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 前言
1.1 工業(yè)廢氣中的含碳化合物
1.1.1 工業(yè)廢氣中CO的產生及其危害
1.1.2 工業(yè)廢氣中揮發(fā)性有機物的產生及其危害
1.2 工業(yè)廢氣中含碳化合物的處理技術
1.2.1 催化氧化法
1.2.2 低溫等離子體技術
1.3 介質阻擋放電協(xié)同催化劑技術
1.4 本研究的目的與內容
2 實驗部分
2.1 實驗試劑及儀器
2.2 技術路線
2.3 催化劑制備
2.4 催化劑的表征
2.4.1 低溫N2物理吸脫附
2.4.2 X射線衍射(XRD)
2.4.3 X衍射光電子能譜(XPS)
2.4.4 傅里葉紅外(FT-IR)
2.4.5 H2程序升溫還原(H2-TPR)
2.4.6 NH3程序升溫脫附(NH3-TPD)
2.4.7 O2程序升溫脫附(O2-TPD)
2.5 分析方法的建立
2.5.1 催化劑活性與選擇性
2.5.2 含碳化合物的分析
2.6 實驗裝置
2.6.1 低溫等離子體反應器
2.6.2 催化劑活性評價系統(tǒng)
3 DBD反應器放電參量的研究
3.1 放電參量的測量
3.2 結果與討論
3.2.1 電源參量對放電功率的影響
3.2.2 電源參量對介質層等效電容(Cd)的影響
3.2.3 電源參量對間隙等效電容(Cg)的影響
3.2.4 介質阻擋放電脫除甲苯效果評價
3.3 本章小結
4 介質阻擋放電協(xié)同CuCeZr/TiO2催化劑脫除CO
4.1 實驗部分
4.1.1 催化劑的制備
4.1.2 催化劑的表征
4.1.3 催化劑對CO脫除效果的評價
4.2 結果與討論
4.2.1 XPS分析
4.2.2 H2-TPD分析
4.2.3 O2-TPD分析
4.2.4 程序升溫脫除CO過程的研究
4.2.5 介質阻擋放電協(xié)同催化劑脫除CO
4.2.6 反應機理分析
4.3 本章小結
5 介質阻擋放電協(xié)同CuCeZr/X催化劑脫除甲苯
5.1 實驗部分
5.1.1 催化劑的制備
5.1.2 催化劑的表征
5.1.3 甲苯脫除效果的評價
5.2 結果與討論
5.2.1 孔結構分析
5.2.2 XRD分析
5.2.3 XPS分析
5.2.4 H2-TPD分析
5.2.5 NH3-TPD分析
5.2.6 介質阻擋放電協(xié)同不同載體催化劑脫除甲苯
5.2.7 能量效率分析
5.2.8 FT-IR分析
5.3 本章小結
6 介質阻擋放電協(xié)同XCeZr/TiO2催化劑脫除甲苯
6.1 實驗部分
6.1.1 催化劑的制備
6.1.2 催化劑的表征
6.1.3 甲苯脫除效果的評價
6.2 結果與討論
6.2.1 XRD分析
6.2.2 H2-TPR分析
6.2.3 O2-TPD分析
6.2.4 介質阻擋放電協(xié)同不同主金屬催化劑脫除甲苯
6.3 本章小結
7 結論
8 創(chuàng)新點與展望
參考文獻
論文及專利發(fā)表
致謝
本文編號：3766782
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