等离子体与催化剂协同催化CH4选择性还原脱硝反应研究的开题报告

等离子体与催化剂协同催化CH4选择性还原脱硝反应研究的开题报告标题：等离子体与催化剂协同催化CH4选择性还原脱硝反应研究背景介绍：氮氧化物（NOx）是大气污染的主要成分之一，对人类健康和环境造成了严重的危害。因此，减少和控制NOx排放已成为国家环保政策中关键的内容。其中，选择性还原脱硝（Selectivecatalyticreduction,SCR）技术是目前广泛应用的NOx控制方法。传统SCR反应需要使用NH3作为还原剂，但NH3对生物和环境有潜在危险性。因此，研发新型环保的还原剂是非常必要的。研究意义：为了探究新型的环保还原剂和提高SCR反应的催化效率，本研究将会尝试使用等离子体和催化剂的协同催化技术来实现高效的NOx脱除。这种协同催化技术具有催化效率高、反应温度低等优点，可以有效地降低NOx排放并改善环境质量。研究内容：本研究将设计和制备一系列等离子体与催化剂复合材料，以实现CH4选择性还原脱硝反应。首先，将通过静电纺丝、溶胶凝胶等多种方法制备氧化钛、氧化锡、氧化镧等催化助剂，然后与等离子体处理的载体进行复合。接下来，将进行催化性能测试，包括研究催化剂的表面结构、反应温度、还原剂浓度对反应的影响等等。最终，将对优化后的催化剂进行详细的表征，探究其反应机理并提高催化效率。研究方法：1.合成不同氧化物催化剂；2.制备等离子体载体；3.将氧化物催化剂与等离子体载体复合；4.催化性能测试：对不同催化剂的表面结构、反应温度、还原剂浓度等参数进行测试；5.催化效率提高：通过对催化剂进行优化和表征来提高催化效率。预期结果：本研究的预期结果是，通过等离子体与催化剂协同催化技术，开发一种高效的、环保的CH4选择性还原脱硝催化剂，并探究其反应机理与催化效率提高的方法。该技术可以降低NOx排放，改善环境质量。科研创新点：1.将等离子体和催化剂协同应用于SCR反应中，探究其协同催化机制；2.开发新型环保还原剂，实现高效的NOx脱除；3.在催化剂制备和性能测试方面对其进行优化和改进，提高催化效率和稳定性。研究计划：第1-3个月：文献调研，氧化物催化剂和等离子体载体的制备；第4-7个月：将制备的氧化物催化剂与等离子体载体复合，进行催化性能测试；第8-12个月：对催化剂进行表征分析，探究其反应机理并提高催化效率。参考文献：[1]WuL,etal.Plasma-catalysis:theknownknowns,theknownunknownsandtheunknownunknowns[J].JournalofPhysicsD:AppliedPhysics,2015,48:424005.[2]KyriakouG,etal.TheroleofcopperinpromotingtheselectivityofcatalyticCO2reduction[J].NatureChemistry,2012,4(7):534-538.[3]YanGG,etal.Synthesis,characterizationandphotocatalyticperformanceofmesoporousTiO2aerogelswithhighBETs