二维纳米Co 3 O 4 的制备及其脱汞性能研究

发布时间：2021-09-04 14:13

　　火力发电是现阶段以及未来很长一段时间内都会是我国主要的能量来源。但是煤炭燃烧后会排放出大量的污染物,其中汞由于其剧毒性、易挥发性以及生物累积性会对人体以及整个地球生态系统造成巨大影响,是燃煤烟气治理的重中之重。燃煤烟气中的汞有三种形态,颗粒态（Hg^p）,二价态(Hg²⁺)以及零价态（Hg⁰）,其中颗粒态Hg^p与Hg²⁺均可通过现有的尾气处理装置,如布袋除尘器,湿法脱硫装置等直接去除,但是Hg⁰由于其性质稳定,水溶性差较难去除,是研究的重点与难点。现阶段一种行之有效的去除Hg⁰的方法就是将Hg⁰氧化为Hg²⁺。作为Hg⁰催化氧化反应的重要活性位点,化学吸附氧可以大大促进Hg⁰的氧化过程。因此,增加表面化学吸附氧的量可能是提高Hg⁰氧化效率的有效方法。金属掺杂是增加表面化学吸附氧的常用方法。然而,掺杂之间的相互作用太复杂,导致混合... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 汞的危害,来源以及形态
        1.2.1 汞的危害
        1.2.2 汞的来源
        1.2.3 汞的形态
    1.3 燃煤烟气脱汞技术
        1.3.1 利用现有烟气污染物治理装置脱汞
        1.3.2 吸附法
    1.4 Hg~0的氧化机理探究
        1.4.1 氧化物种概述
        1.4.2 化学吸附氧及氧空位
    1.5 研究目的、内容、技术路线
        1.5.1 研究目的和意义
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 研究技术路线
2 实验系统及方法
    2.1 引言
    2.2 实验试剂及仪器设备
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器设备
    2.3 催化剂性能评价系统
    2.4 实验数据的处理分析
    2.5 催化剂的表征
        2.5.1 扫描电子显微镜分析
        2.5.2 透射电子显微镜分析
        2.5.3 氮气吸附脱附分析
        2.5.4 X-射线衍射分析
        2.5.5 X-射线光电子能谱分析
        2.5.6 拉曼光谱分析
        2.5.7 光致发光光谱分析
    2.6 理论计算
3 Co_3O_4纳米片的制备及其脱汞性能研究
    3.1 引言
    3.2 催化剂的制备
        3.2.1 溶剂热法制备Co_3O_4纳米片
        3.2.2 醇热法制备Co_3O_4纳米颗粒
        3.2.3 沉淀法制备Co_3O_4纳米颗粒
    3.3 催化剂的形貌及结构分析
        3.3.1 SEM,TEM和 HRTEM分析
        3.3.2 BET分析
        3.3.3 XRD分析
    3.4 催化剂氧空位分析
        3.4.1 Raman和 PL分析
        3.4.2 不同晶面氧空位形成能的比较
    3.5 催化剂表面元素及价态分析
    3.6 不同工况对催化剂脱汞性能的影响
        3.6.1 脱汞性能评价
        3.6.2 O_2的影响
        3.6.3 NO的影响
        3.6.4 SO_2的影响
        3.6.5 NO和SO_2的影响
    3.7 反应机理的探究
    3.8 本章小结
4 还原Co_3O_4纳米片脱汞性能研究
    4.1 引言
    4.2 催化剂的制备
    4.3 催化剂脱汞活性
    4.4 催化剂结构及物理性质分析
        4.4.1 SEM分析
        4.4.2 XRD分析
    4.5 氧空位分析
    4.6 表面化学环境分析
    4.7 本章小结
5 Co_3O_4@GO的脱汞性能研究
    5.1 引言
    5.2 催化剂的制备
        5.2.1 氧化石墨烯的制备
        5.2.2 Co_3O_4@GO的制备
    5.3 Co_3O_4@GO催化剂形貌分析
    5.4 Co_3O_4@GO的脱汞性能测试
    5.5 本章小结
结论
创新点及展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年中国能源产业回顾及2019年展望[J]. 许萍,杨晶.  石油科技论坛. 2019(01)
[2]Study on mechanism of mercury oxidation by fly ash from coal combustion[J]. DIAZ-SOMOANO Mercedes,MARTINEZ-TARAZONA M. Rosa.  Chinese Science Bulletin. 2010(02)
[3]湿法烟气脱硫装置和静电除尘器联合脱除烟气中汞的试验研究[J]. 王运军,段钰锋,杨立国,孟素丽,黄治军,吴成军,王乾.  中国电机工程学报. 2008(29)
[4]燃煤电厂烟气中汞的排放与控制研究进展[J]. 陈纪玲,王志轩.  电力环境保护. 2007(06)
[5]烟气脱汞技术现状简述[J]. 许勇毅,查智明,黄齐顺.  工业安全与环保. 2007(10)
[6]烟气脱汞技术研究进展[J]. 赵毅,于欢欢,贾吉林,闫蓓.  中国电力. 2006(12)
[7]钙基类吸附剂脱除烟气中气态汞的试验研究[J]. 任建莉,周劲松,骆仲泱,徐璋,张雪梅.  燃料化学学报. 2006(05)
[8]燃煤电站汞排放量的预测模型[J]. 任建莉,周劲松,骆仲泱,钟英杰,岑可法.  动力工程. 2005(04)



本文编号：3383415