低濃度二氯甲烷催化氧化催化劑研究的開題報告

低濃度二氯甲烷催化氧化催化劑研究的開題報告一、選題背景和意義二氧化碳排放是當前世界面臨的重大環(huán)境問題之一，而其中工業(yè)排放是占據一定比例的。其中，二氯甲烷作為一種廣泛使用的溶劑和清洗劑，其產生的工業(yè)廢氣排放也占據一定比例。為實現減排目標，對二氯甲烷進行有效處理成為行業(yè)和研究領域的關注點。傳統(tǒng)的二氯甲烷處理方式大多依賴于吸附、燃燒等方式，但這些技術存在著種種缺陷，比如吸附劑反復運用會導致疲勞、燃燒處理需要較高的溫度，且處理后的產品在燃燒過程中會產生二氧化碳等污染物，同時能源消耗量也較大。因此，通過催化氧化技術處理低濃度二氯甲烷，成為一種環(huán)保、高效的處理方式。二、研究目的和內容本項目旨在研究低濃度二氯甲烷催化氧化技術，通過制備和測試發(fā)現一種高效、穩(wěn)定的催化劑，進而實現低濃度二氯甲烷的高效處理。具體內容如下：1.收集國內外低濃度二氯甲烷催化氧化技術相關文獻和資料，對催化劑制備方法、性能特點以及反應機理進行深入研究；2.通過實驗制備多種組合材料的催化劑，并對催化劑的物化性質進行表征及優(yōu)化；3.利用自行設計的固定床反應器，對催化劑的穩(wěn)定性、活性以及抗污染能力進行測試，并對反應過程中的反應物污染物等參數進行檢測；4.基于實驗結果，分析確定催化劑性能和穩(wěn)定性與其物理、化學性質之間的關系，并探究其催化機理。三、研究方法和步驟1.制備不同組合催化劑材料；2.對催化劑進行表征和性能測試，包括物相分析、XRD、SEM、TEM、BET等實驗；3.制備固定床反應器并搭建實驗平臺；4.進行催化實驗，并測試反應前后各組分的含量、反應溫度、流量等參數；5.對實驗結果進行數據處理，確定最佳的催化劑及實驗條件；6.分析催化機理。四、預期成果1.成功制備出優(yōu)質的低濃度二氯甲烷催化氧化催化劑；2.確定催化劑最佳實驗條件以及反應機理；3.對該技術進行優(yōu)化和改進，實現低濃度二氯甲烷的高效處理；4.為催化氧化技術在其他廢氣污染物處理中的應用提供參考。五、研究難點和可能遇到的問題1.催化劑的制備和性能測試；2.催化劑的穩(wěn)定性和抗污染能力；3.裝置設計和反應器建設、實驗條件的優(yōu)化；4.檢測參數的可靠性和準確性；5.確定實驗時間和量產過程中的主要限制因素。六、研究方案和進度安排本項目研究期限為18個月，按下圖所示步驟開展。第一年：1-2月：文獻查閱；3-4月：催化劑制備和表征實驗；5-7月：固定床反應器搭建和實驗條件確定；8-9月：反應實驗執(zhí)行和相關參數測定；10-12月：數據處理和分析報告。第二年：1-3月：各項實驗結果整合和意見處理；4-6月：催化劑性能優(yōu)化和最佳實驗條件確定；7-9月：催化機理探究和反應過程分析；10-12月：成果總結和論文撰寫。七、研究預算本項目研究預算為50萬元。其中研究材料費、儀器設備費、人員支出費用分別為20萬元、10萬元、20萬元。需要的儀器主要有固定床反應器、SEM、TEM、XRD、BET和氣相色譜等。八、參考文獻1.AlanJ.Martin,ScottC.Henn,EricM.Apel,JohnOrlando,DavidD.Parrish,AnnM.Middlebrook,JamesS.Holloway.AChemicalIonizationMassSpectrometrySystemforMobileMeasurementsofAmmonia,Alkylamines,andTryptamines[J].Anal.Chem,2004,76(21):6721-6731.2.EtienneMlynarczyk,Kenan?ahin,AlbertRenken.CatalyticOxidationofDichloromethaneoverPalladium:ReactionPathwayandSurfaceIntermediatesasInvestigatedbyOperandoFT-IRandDFT[J].CatalysisLetters,2016,7:145-161.3.NingningZhang,YongqiangWang,FangyueLiu.TolueneCatalyticCo