基于動力學及原位紅外的復合氧化物脫硝催化劑作用機理研究的開題報告

基于動力學及原位紅外的復合氧化物脫硝催化劑作用機理研究的開題報告題目：基于動力學及原位紅外的復合氧化物脫硝催化劑作用機理研究指導教師：王教授一、研究背景氮氧化物是大氣環(huán)境中的一類主要污染物，能夠?qū)θ祟惤】岛蜕鷳B(tài)環(huán)境造成嚴重影響。由于燃煤、燃氣等工業(yè)生產(chǎn)和交通排放，氮氧化物的排放量不斷增加，因此控制氮氧化物的排放成為當前環(huán)保領(lǐng)域亟待解決的問題。針對氮氧化物的控制，廣泛采用的是選擇性催化還原（SCR）技術(shù)。其中，復合氧化物催化劑由于其催化性能穩(wěn)定、效率高等特點，成為了目前選擇性催化還原技術(shù)中最主要的催化劑之一。但對于復合氧化物催化劑的催化作用機理研究，目前還存在很多爭議和不明確的問題。二、研究目的與意義本研究旨在通過動力學和原位紅外等手段，深入探究復合氧化物脫硝催化劑的催化作用機理，從而為對復合氧化物催化劑的改進和優(yōu)化提供理論依據(jù)。三、研究內(nèi)容與方法1.催化劑的制備和表征本研究將采用溶膠-凝膠法制備復合氧化物催化劑，并利用X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）等手段對催化劑進行表征。2.反應動力學研究采用微分反應器等實驗設(shè)備，對復合氧化物催化劑的脫硝反應動力學進行研究，并通過實驗數(shù)據(jù)擬合得到反應速率常數(shù)等動力學參數(shù)。3.原位紅外譜學監(jiān)測本研究將采用原位紅外譜學監(jiān)測技術(shù)，結(jié)合實時反應動力學實驗，研究復合氧化物催化劑在SCR反應過程中的表面活性物種生成與演變規(guī)律，深入探究其催化作用機理。四、預期結(jié)果通過本研究，預計可以深入探究復合氧化物脫硝催化劑的催化作用機理，明確催化劑活性物種生成和變化規(guī)律，更好地指導復合氧化物催化劑的改進與優(yōu)化，提升SCR技術(shù)的催化效率。五、研究計劃與進度安排第一年：1、進行復合氧化物催化劑的制備和表征；2、采用批式反應器對復合氧化物催化劑的反應動力學進行研究；3、開展原位紅外譜學監(jiān)測實驗。第二年：1、繼續(xù)進行原位紅外譜學監(jiān)測實驗，并進行相應數(shù)據(jù)分析；2、結(jié)合反應動力學實驗數(shù)據(jù)，進一步探究復合氧化物催化劑的催化作用機理；3、撰寫論文并進行論文答辯。六、參考文獻1.Ali,Z.,Khan,M.R.,Hussain,K.,Akhtar,S.,Ali,S.,&Abulmeaaty,M.A.K.(2019).AreviewontheselectivecatalyticreductionofNOxfromoff-gascombustion.JournaloftheEnergyInstitute,92(6),1239-1250.2.Tang,Y.,&Wang,H.(2019).AcomprehensivereviewonNOxreductionbyheterogeneouscatalysisindieselengineexhaust.CatalysisToday,328,2-18.3.Zhang,Y.,Li,X.,Zhang,B.,Li,C.,&Zhao,Y.(2020).ReviewoncatalystsforNOxselectivecatalyticreductionwith