微波强化吸波材料吸—脱附/催化氧化气相甲苯研究
发布时间：2021-08-12 11:05
挥发性有机化合物作为大气污染的重要组成部分,严重危害人的身体健康和生存环境。随着国家和地方标准加严,寻求新型高效的VOCs处理技术也日益迫切。本论文选取VOCs中典型污染物甲苯为主要净化对象,将微波辐射引入吸附-解吸和催化氧化过程中,并以特制的可屏蔽微波的热电偶准确测量材料宏观反应温度。首先,详细考察了微波场中初始条件的变化以及理论模型的差异对吸附剂表面甲苯分子吸附-解吸过程的影响,提出了微波场中甲苯气体在吸附剂表面吸附-解吸过程的反应机理;其次,分别以共沉淀和络合反应制备的钴氧化物为催化剂,着重探究了微波场中甲苯气体在催化剂表面催化氧化的变化规律,详细探讨微波辐射与材料理化性能对催化活性的影响。同时,在超声辐射的介入和Ce元素的掺杂下,进一步提升了其微波催化活性,并提出了微波场中甲苯气体在复合纳米材料表面的催化氧化反应机理,以求实现甲苯气体的低温高效降解。本论文得到的主要规律性认识总结如下:（1）微波场中大比表面积活性炭表面可能存在“热点”效应-即活性炭表面某些微观区域的温度远远高于其宏观温度,从而导致吸附-解吸反应速率的增加,吸附时间、吸附量以及解吸温度的降低;（2）若将微波场中大...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：164 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１微波与材料的相互作用??
?：／?？??图２－３存在交变场时偶极子的旋转运动??可见，微波场中材料的吸波特性，一方面取决于微波场中的电场和磁场；??另一方面取决于材料自身的性能，例如电导率、介电常数以及磁导率等。目??前，由于微波反应器的限制，只能在一定程度上控制微波输出功率和反应温??度。故而对后者材料性能的探宄成为了吸波特性分析的关键。在此基础上，??如能针对特定催化反应选择特定的、适宜的吸波材料作为催化剂或催化剂的??载体，在匹配的微波辐射条件下进行催化反应，就可较为精确的定时定量利??用微波转化为微观材料表面催化反应活性位点所需的热能，显著提升能量利??用率，便捷快速控制催化反应的进程和方向，从而实现低耗可控高效的微波??协同强化催化反应。??２．４．４微波辐射在催化氧化领域的应用??物质的吸波性能的大小取决于其自身的性能（介电常数和磁导率等）。??如果使用具有良好吸波性能的材料作为催化剂或催化剂的载体
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【参考文献】：
期刊论文
[1]工业固定源VOCs治理技术分析评估[J]. 栾志强,郝郑平,王喜芹. 环境科学. 2011(12)
[2]微波辐照下碳化硅与沸石负载氧化铜催化剂协同去除甲苯的实验研究[J]. 廖建波,卜龙利,张钰彩,王晓晖,张浩,刘海楠. 环境科学学报. 2011(11)
[3]油气回收技术发展现状及趋势[J]. 刘勇峰,吴明,吕露. 现代化工. 2011(03)
[4]工业高浓度挥发性有机气体净化技术现状与进展[J]. 杨亚欣,郭斌. 环境科学导刊. 2010(01)
[5]改性活性炭处理室内空气中甲苯的试验研究[J]. 肖永红,高良敏,文辉,魏路,兰丽娟. 环境与健康杂志. 2010(02)
[6]膜法回收有机蒸汽进展[J]. 王志伟,耿春香,安慧. 环境科学与管理. 2009(03)
[7]纳米材料的研究及应用[J]. 魏方芳. 化学工程与装备. 2007(03)
[8]微波在冶金过程中应用的现状与前景[J]. 李钒,张梅,王习东. 过程工程学报. 2007(01)
[9]氮掺杂纳米TiO2改性涂料的制备及其可见光下VOC降解性能研究[J]. 何荣亮,张小宁,韦祎,曹文斌. 中国涂料. 2006(12)
[10]微波辐射Mg（OH）2制备轻质活性MgO新工艺[J]. 樊希安,彭金辉,秦文峰,郭胜惠,张世敏. 轻金属. 2003(07)
硕士论文
[1]典型微环境空气中苯系物的污染特征及来源解析[D]. 李爽.浙江大学 2010
本文编号：3338207
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：164 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１微波与材料的相互作用??
?：／?？??图２－３存在交变场时偶极子的旋转运动??可见，微波场中材料的吸波特性，一方面取决于微波场中的电场和磁场；??另一方面取决于材料自身的性能，例如电导率、介电常数以及磁导率等。目??前，由于微波反应器的限制，只能在一定程度上控制微波输出功率和反应温??度。故而对后者材料性能的探宄成为了吸波特性分析的关键。在此基础上，??如能针对特定催化反应选择特定的、适宜的吸波材料作为催化剂或催化剂的??载体，在匹配的微波辐射条件下进行催化反应，就可较为精确的定时定量利??用微波转化为微观材料表面催化反应活性位点所需的热能，显著提升能量利??用率，便捷快速控制催化反应的进程和方向，从而实现低耗可控高效的微波??协同强化催化反应。??２．４．４微波辐射在催化氧化领域的应用??物质的吸波性能的大小取决于其自身的性能（介电常数和磁导率等）。??如果使用具有良好吸波性能的材料作为催化剂或催化剂的载体
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【参考文献】：
期刊论文
[1]工业固定源VOCs治理技术分析评估[J]. 栾志强,郝郑平,王喜芹. 环境科学. 2011(12)
[2]微波辐照下碳化硅与沸石负载氧化铜催化剂协同去除甲苯的实验研究[J]. 廖建波,卜龙利,张钰彩,王晓晖,张浩,刘海楠. 环境科学学报. 2011(11)
[3]油气回收技术发展现状及趋势[J]. 刘勇峰,吴明,吕露. 现代化工. 2011(03)
[4]工业高浓度挥发性有机气体净化技术现状与进展[J]. 杨亚欣,郭斌. 环境科学导刊. 2010(01)
[5]改性活性炭处理室内空气中甲苯的试验研究[J]. 肖永红,高良敏,文辉,魏路,兰丽娟. 环境与健康杂志. 2010(02)
[6]膜法回收有机蒸汽进展[J]. 王志伟,耿春香,安慧. 环境科学与管理. 2009(03)
[7]纳米材料的研究及应用[J]. 魏方芳. 化学工程与装备. 2007(03)
[8]微波在冶金过程中应用的现状与前景[J]. 李钒,张梅,王习东. 过程工程学报. 2007(01)
[9]氮掺杂纳米TiO2改性涂料的制备及其可见光下VOC降解性能研究[J]. 何荣亮,张小宁,韦祎,曹文斌. 中国涂料. 2006(12)
[10]微波辐射Mg（OH）2制备轻质活性MgO新工艺[J]. 樊希安,彭金辉,秦文峰,郭胜惠,张世敏. 轻金属. 2003(07)
硕士论文
[1]典型微环境空气中苯系物的污染特征及来源解析[D]. 李爽.浙江大学 2010
本文编号：3338207
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3338207.html
