超临界水中非均相催化还原脱氯氯苯的研究的开题报告

亚/超临界水中非均相催化还原脱氯氯苯的研究的开题报告开题报告题目：亚/超临界水中非均相催化还原脱氯氯苯的研究摘要：本研究旨在探究亚/超临界水中非均相催化还原脱氯氯苯的过程及机理。首先，使用压力容器制备亚/超临界水，并考察其物理化学性质和催化性能。随后，以氯苯为对照物，对比研究不同催化剂条件下亚/超临界水中氯苯的降解效果，优化反应条件，明确最优反应条件。进一步研究催化机理，借助现代气相色谱质谱技术等手段探究催化剂与氯苯的反应过程以及反应产物的生成机制。关键词：亚/超临界水；非均相催化；脱氯氯苯；催化机理；气相色谱质谱技术背景与研究意义：氯苯是一种具有广泛应用的有机污染物，在化工、制药和染料工业等领域广泛使用。但是，氯苯因具有较高的毒性和对人体健康的危害，在大气和水环境中被广泛检测到。因此，氯苯的污染成为当今环境领域亟待解决的问题。传统的氯苯处理方法包括光催化、热解和化学还原等。然而，这些方法通常需要大量的化学试剂和工业设备，存在能耗高、催化剂难回收、产物产量低等问题。近年来，亚/超临界水作为一种环保、高效的催化剂体系广受关注。亚/超临界水具有高溶解度、低黏度、低表面张力和较高扩散速度等特点，能够促进反应速率和提高反应选择性。同时，亚/超临界水具有环保、易回收等优点，与氯苯的污染治理具有天然的联系。本研究旨在采用亚/超临界水作为催化剂，研究非均相催化还原脱氯氯苯的反应机理，探索氯苯在亚/超临界水中的降解途径及反应产物，为实现氯苯高效治理提供新思路和策略。研究内容与方法：研究内容：1.调制亚/超临界水催化剂，考察其物理化学性质和催化反应活性。2.确定反应参数，对比分析不同催化条件下亚/超临界水中氯苯的降解效应，寻找最优反应条件。3.借助现代气相色谱质谱技术等手段研究反应机理，明确反应途径和反应产物。研究方法：1.制备亚/超临界水催化剂，测量其物理化学性质以及脱氯活性；2.调整反应条件，包括催化剂浓度、反应温度、反应时间等，考察不同反应条件下氯苯的降解效应，选择最优反应条件；3.评价亚/超临界水催化氯苯降解产物的生成情况，并确定其生成机理；4.借鉴现代化学技术手段，例如气相色谱质谱技术等，对反应机理进行系统分析和解析。预期成果：通过本次研究，预期获得以下成果：1.获取亚/超临界水催化剂体系的物理化学特性，并鉴定催化活性；2.寻求最适合的反应条件，获得高效亚/超临界水催化氯苯的降解方案；3.研究亚/超临界水催化氯苯降解的机理，明确反应途径及生成机制，为深入研究亚/超临界水催化体系提供新思路和方法。参考文献：1.Chen,G.;Wu,R.;Liu,J.;etal.Copper-BasedBimetallicCatalystforReductiveDechlorinationof2-ChlorophenolinAnionicAqueousSurfactantMedium.ACSSustainableChem.Eng.2017,5,362−369.2.Wu,Z.;Wu,Y.;Chen,Y.CoPNanoparticlesSupportedonPorousCarbonSpheresasanEfficientCatalystfortheReductionof4-Chlorophenol.Appl.Catal.,B2018,221,257−264.3.Yang,Z.;Zhang,F.;Chu,X.Microwave-AssistedPreparationofCobalt-embeddedPorousCarbonNanomaterialsforCatalyticReductionofChlorophenols.J.ColloidInterfaceSci.2019,549,189−197.4.Yu,L.;Guo,J.;Xi,J.;etal.UV/Visible-Light-ResponsiveHierarchicalFlower-LikeInBiOXforEfficie