介质阻挡放电协同Ce/Zr基催化剂强化脱除废气中含碳化合物
发布时间：2023-03-20 05:28
利用介质阻挡放电协同Ce/Zr基催化剂强化脱除废气中含碳化合物技术,能在较低的背景温度下实现对废气中含碳化合物高效的脱除。本文采用浸溃法制备了不同载体的 CuCe0.75Zr0.25Oy/X ( X=ZSM-5、Al2O3 和 TiO2) 和不同主金属的XCe0.75Zr0.25/TiO2(X=Mn、Fe、Co和Ni)催化剂,通过低温氮气物理吸脱附、XRD、XPS、H2-TPR、O2-TPD、NH3-TPD和FT-IR等手段对催化剂的结构进行了表征,在介质阻挡放电反应器上评价了介质阻挡放电协同催化剂脱除废气中含碳化合物的性能。获得的实验结果如下:(1)介质阻挡放电反应器的放电功率随着输入电压的增大而增大;随着电源工作频率的增大,先增大后减小,表现出明显的谐振特性。在谐振频率下,功率的提高产生了更多的高能粒子有利于甲苯的降解,当功率达到85 W时,甲苯基本完全降解。(2)介质阻挡放电协同CuCe0.75Zr0.25Oy/TiO2和CuZr0.25Oy/TiO2脱除CO的研究结果表明,反应过程分步骤进行:反应诱导过程中等离子体起主导作用,CO与氧原子在催化剂表面相互作用发生缓慢的放热反应;...
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
1.1 工业废气中的含碳化合物
1.1.1 工业废气中CO的产生及其危害
1.1.2 工业废气中挥发性有机物的产生及其危害
1.2 工业废气中含碳化合物的处理技术
1.2.1 催化氧化法
1.2.2 低温等离子体技术
1.3 介质阻挡放电协同催化剂技术
1.4 本研究的目的与内容
2 实验部分
2.1 实验试剂及仪器
2.2 技术路线
2.3 催化剂制备
2.4 催化剂的表征
2.4.1 低温N2物理吸脱附
2.4.2 X射线衍射(XRD)
2.4.3 X衍射光电子能谱(XPS)
2.4.4 傅里叶红外(FT-IR)
2.4.5 H2程序升温还原(H2-TPR)
2.4.6 NH3程序升温脱附(NH3-TPD)
2.4.7 O2程序升温脱附(O2-TPD)
2.5 分析方法的建立
2.5.1 催化剂活性与选择性
2.5.2 含碳化合物的分析
2.6 实验装置
2.6.1 低温等离子体反应器
2.6.2 催化剂活性评价系统
3 DBD反应器放电参量的研究
3.1 放电参量的测量
3.2 结果与讨论
3.2.1 电源参量对放电功率的影响
3.2.2 电源参量对介质层等效电容(Cd)的影响
3.2.3 电源参量对间隙等效电容(Cg)的影响
3.2.4 介质阻挡放电脱除甲苯效果评价
3.3 本章小结
4 介质阻挡放电协同CuCeZr/TiO2催化剂脱除CO
4.1 实验部分
4.1.1 催化剂的制备
4.1.2 催化剂的表征
4.1.3 催化剂对CO脱除效果的评价
4.2 结果与讨论
4.2.1 XPS分析
4.2.2 H2-TPD分析
4.2.3 O2-TPD分析
4.2.4 程序升温脱除CO过程的研究
4.2.5 介质阻挡放电协同催化剂脱除CO
4.2.6 反应机理分析
4.3 本章小结
5 介质阻挡放电协同CuCeZr/X催化剂脱除甲苯
5.1 实验部分
5.1.1 催化剂的制备
5.1.2 催化剂的表征
5.1.3 甲苯脱除效果的评价
5.2 结果与讨论
5.2.1 孔结构分析
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 介质阻挡放电协同不同载体催化剂脱除甲苯
5.2.7 能量效率分析
5.2.8 FT-IR分析
5.3 本章小结
6 介质阻挡放电协同XCeZr/TiO2催化剂脱除甲苯
6.1 实验部分
6.1.1 催化剂的制备
6.1.2 催化剂的表征
6.1.3 甲苯脱除效果的评价
6.2 结果与讨论
6.2.1 XRD分析
6.2.2 H2-TPR分析
6.2.3 O2-TPD分析
6.2.4 介质阻挡放电协同不同主金属催化剂脱除甲苯
6.3 本章小结
7 结论
8 创新点与展望
参考文献
论文及专利发表
致谢
本文编号：3766782
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
1 前言
1.1 工业废气中的含碳化合物
1.1.1 工业废气中CO的产生及其危害
1.1.2 工业废气中挥发性有机物的产生及其危害
1.2 工业废气中含碳化合物的处理技术
1.2.1 催化氧化法
1.2.2 低温等离子体技术
1.3 介质阻挡放电协同催化剂技术
1.4 本研究的目的与内容
2 实验部分
2.1 实验试剂及仪器
2.2 技术路线
2.3 催化剂制备
2.4 催化剂的表征
2.4.1 低温N2物理吸脱附
2.4.2 X射线衍射(XRD)
2.4.3 X衍射光电子能谱(XPS)
2.4.4 傅里叶红外(FT-IR)
2.4.5 H2程序升温还原(H2-TPR)
2.4.6 NH3程序升温脱附(NH3-TPD)
2.4.7 O2程序升温脱附(O2-TPD)
2.5 分析方法的建立
2.5.1 催化剂活性与选择性
2.5.2 含碳化合物的分析
2.6 实验装置
2.6.1 低温等离子体反应器
2.6.2 催化剂活性评价系统
3 DBD反应器放电参量的研究
3.1 放电参量的测量
3.2 结果与讨论
3.2.1 电源参量对放电功率的影响
3.2.2 电源参量对介质层等效电容(Cd)的影响
3.2.3 电源参量对间隙等效电容(Cg)的影响
3.2.4 介质阻挡放电脱除甲苯效果评价
3.3 本章小结
4 介质阻挡放电协同CuCeZr/TiO2催化剂脱除CO
4.1 实验部分
4.1.1 催化剂的制备
4.1.2 催化剂的表征
4.1.3 催化剂对CO脱除效果的评价
4.2 结果与讨论
4.2.1 XPS分析
4.2.2 H2-TPD分析
4.2.3 O2-TPD分析
4.2.4 程序升温脱除CO过程的研究
4.2.5 介质阻挡放电协同催化剂脱除CO
4.2.6 反应机理分析
4.3 本章小结
5 介质阻挡放电协同CuCeZr/X催化剂脱除甲苯
5.1 实验部分
5.1.1 催化剂的制备
5.1.2 催化剂的表征
5.1.3 甲苯脱除效果的评价
5.2 结果与讨论
5.2.1 孔结构分析
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 介质阻挡放电协同不同载体催化剂脱除甲苯
5.2.7 能量效率分析
5.2.8 FT-IR分析
5.3 本章小结
6 介质阻挡放电协同XCeZr/TiO2催化剂脱除甲苯
6.1 实验部分
6.1.1 催化剂的制备
6.1.2 催化剂的表征
6.1.3 甲苯脱除效果的评价
6.2 结果与讨论
6.2.1 XRD分析
6.2.2 H2-TPR分析
6.2.3 O2-TPD分析
6.2.4 介质阻挡放电协同不同主金属催化剂脱除甲苯
6.3 本章小结
7 结论
8 创新点与展望
参考文献
论文及专利发表
致谢
本文编号：3766782
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