低浓度二氯甲烷催化氧化催化剂研究的开题报告

低浓度二氯甲烷催化氧化催化剂研究的开题报告一、选题背景和意义二氧化碳排放是当前世界面临的重大环境问题之一，而其中工业排放是占据一定比例的。其中，二氯甲烷作为一种广泛使用的溶剂和清洗剂，其产生的工业废气排放也占据一定比例。为实现减排目标，对二氯甲烷进行有效处理成为行业和研究领域的关注点。传统的二氯甲烷处理方式大多依赖于吸附、燃烧等方式，但这些技术存在着种种缺陷，比如吸附剂反复运用会导致疲劳、燃烧处理需要较高的温度，且处理后的产品在燃烧过程中会产生二氧化碳等污染物，同时能源消耗量也较大。因此，通过催化氧化技术处理低浓度二氯甲烷，成为一种环保、高效的处理方式。二、研究目的和内容本项目旨在研究低浓度二氯甲烷催化氧化技术，通过制备和测试发现一种高效、稳定的催化剂，进而实现低浓度二氯甲烷的高效处理。具体内容如下：1.收集国内外低浓度二氯甲烷催化氧化技术相关文献和资料，对催化剂制备方法、性能特点以及反应机理进行深入研究；2.通过实验制备多种组合材料的催化剂，并对催化剂的物化性质进行表征及优化；3.利用自行设计的固定床反应器，对催化剂的稳定性、活性以及抗污染能力进行测试，并对反应过程中的反应物污染物等参数进行检测；4.基于实验结果，分析确定催化剂性能和稳定性与其物理、化学性质之间的关系，并探究其催化机理。三、研究方法和步骤1.制备不同组合催化剂材料；2.对催化剂进行表征和性能测试，包括物相分析、XRD、SEM、TEM、BET等实验；3.制备固定床反应器并搭建实验平台；4.进行催化实验，并测试反应前后各组分的含量、反应温度、流量等参数；5.对实验结果进行数据处理，确定最佳的催化剂及实验条件；6.分析催化机理。四、预期成果1.成功制备出优质的低浓度二氯甲烷催化氧化催化剂；2.确定催化剂最佳实验条件以及反应机理；3.对该技术进行优化和改进，实现低浓度二氯甲烷的高效处理；4.为催化氧化技术在其他废气污染物处理中的应用提供参考。五、研究难点和可能遇到的问题1.催化剂的制备和性能测试；2.催化剂的稳定性和抗污染能力；3.装置设计和反应器建设、实验条件的优化；4.检测参数的可靠性和准确性；5.确定实验时间和量产过程中的主要限制因素。六、研究方案和进度安排本项目研究期限为18个月，按下图所示步骤开展。第一年：1-2月：文献查阅；3-4月：催化剂制备和表征实验；5-7月：固定床反应器搭建和实验条件确定；8-9月：反应实验执行和相关参数测定；10-12月：数据处理和分析报告。第二年：1-3月：各项实验结果整合和意见处理；4-6月：催化剂性能优化和最佳实验条件确定；7-9月：催化机理探究和反应过程分析；10-12月：成果总结和论文撰写。七、研究预算本项目研究预算为50万元。其中研究材料费、仪器设备费、人员支出费用分别为20万元、10万元、20万元。需要的仪器主要有固定床反应器、SEM、TEM、XRD、BET和气相色谱等。八、参考文献1.AlanJ.Martin,ScottC.Henn,EricM.Apel,JohnOrlando,DavidD.Parrish,AnnM.Middlebrook,JamesS.Holloway.AChemicalIonizationMassSpectrometrySystemforMobileMeasurementsofAmmonia,Alkylamines,andTryptamines[J].Anal.Chem,2004,76(21):6721-6731.2.EtienneMlynarczyk,KenanŞahin,AlbertRenken.CatalyticOxidationofDichloromethaneoverPalladium:ReactionPathwayandSurfaceIntermediatesasInvestigatedbyOperandoFT-IRandDFT[J].CatalysisLetters,2016,7:145-161.3.NingningZhang,YongqiangWang,FangyueLiu.TolueneCatalyticCo