一、三聚氰胺反应器气体停留时间的探讨(论文文献综述)
赵晗露[1](2021)在《电化学原位产过氧化氢耦合紫外系统降解罗丹明B》文中提出
杨梦琛[2](2021)在《氮掺杂碳材料强化厌氧发酵产能研究》文中指出在有机废水处理系统中,厌氧发酵将有机化合物的化学能转化为生物H2和CH4气体,这已被证明是最经济的生物气体的产生方法之一。但是传统的厌氧发酵仍存在一些缺点,为使厌氧发酵技术能够大规模资源化应用,需要对厌氧发酵性能进行强化研究,从而提高厌氧发酵降解有机物和产能(如H2和CH4)的效率。碳基材料的应用已被广泛证明有助于通过厌氧发酵提高氢气和甲烷的产生效率,主要包括石墨毡、碳布、生物炭、活性炭和碳纳米管。可作为微生物载体,促进微生物繁殖和生长。此外,石墨和活性炭因具备适宜的电导性可促进厌氧发酵系统内微生物的种间直接电子转移(DIET)。元素掺杂可以很好地改善碳材料的理化特性,如非金属氮,金属元素铁、钴、镍等,氮元素可以导致电子转移能力提高,碳氮(NC)键可以优化材料的孔间结构和增加层间距离,提高电子传输能力。但是氮掺杂碳材料用于厌氧发酵产能领域的研究鲜有报道。基于氮掺杂碳材料的生物相容性和良好的导电特性,是可以预见作为强化厌氧发酵的一种良好的添加剂。因此,本论文研究以不同的氮掺杂碳材料为研究对象,研究它们对厌氧发酵过程的影响机制。(1)以农业废弃玉米芯粉末为原料,采用高温热解方式制成氮掺杂生物炭材料(NDBC)和未掺杂的生物炭(BC)探究二者对微生物厌氧发酵产氢的影响机理。与玉米芯直接衍生的BC相比,NDBC的发酵产氢性能更加优异。在600 mg/L NDBC时,产氢量最高(230 m L/g葡萄糖),分别比对照组(140 m L/g)和BC组(159 m L/g)高64.3%和44.6%。NDBC能降低Dysgonomonas的丰度,增加Clostridium的丰度,有利于通过丁酸型发酵途径产生更多的氢气。富含氮原子的NDBC材料明显增加了导电性,从而促进了生物体内的电子转移。(2)通过化学交联法成功制备了淀粉氮磷掺杂碳(NPSC)。研究NPSC对中温厌氧发酵产氢系统性能的影响。在暗发酵过程中,NPSC可以有效提升氢气产量。其中淀粉衍生炭(SC)的最佳浓度为400 mg/L,而NPSC的最优浓度为600 mg/L,相对于空白组分别提高了35.98%和61.79%。而且通过NPSC的加入可以影响微生物的群落结构,提升Clostridium butyricum的丰度,相比于对照组(19.09%)提升至(30.87%),改善发酵途径向丁酸型发酵转变,并增加了底物利用率,从而进一步提高了H2产量。(3)以活性炭和双氰胺为原料,先在1.10-菲啰琳乙醇溶液的油浴作用下,然后干燥后通过管式炉制备了磁性氮掺杂活性炭材料(NDAC),在体系中,NDAC浓度为600 mg/L时,产氢量最高(304.58 m L/g葡萄糖),分别比空白组和AC组高51.94%和20.57%。而且NDAC有较好的磁性,可以回收利用。(4)以玉米芯粉末、三聚氰胺和氯化锌为原料,制成氮掺杂生物炭材料(NBC),然后通过负载磁铁矿制备磁性氮掺杂生物炭(Fe-NBC)。以研究NDAC和Fe-NBC两种不同的磁性氮掺杂碳材料对微生物厌氧发酵产甲烷过程的影响。通过累积甲烷量和动力学模型分析,NDAC组和Fe-NBC组的最大产甲烷量分别为(305.71 m L/g乳酸)和(315.91 m L/g乳酸),比空白组(226.48 m L/g乳酸)提高了35.50%和39.50%。而且NDAC组和Fe-NBC组的最大产甲烷速率分别从59.253 m L/(g·h)提升至82.914 m L/(g·h)和98.378 m L/(g·h)。说明二者均可以有效促进产甲烷的速率和产量,而且Fe-NBC组的促进效果最好。
韩建清[3](2021)在《氮化碳光催化及耦合燃料电池降解VOCs》文中进行了进一步梳理挥发性有机物(VOCs)的排放会对生物生存和环境都产生着不利影响,为了有效地控制VOCs已研发了多种空气净化技术。其中光催化是一种有潜力的技术,但存在光生载流子易复合,量子效率低和无能量回收等问题。因此可以通过寻找新型催化剂及催化剂改性的方式抑制电子空穴复合提高光催化效率,同时,与其他技术耦合也是提高光催化效果的重要途径。本文探究包括两部分:合成g-C3N4-TiO2纳米复合材料,构建光电催化(PEC)与微生物燃料电池(MFC)耦合体系(PEC-MFC),在此基础上进一步将活化过硫酸盐技术(PS)与生物光电催化系统耦合(PEC-MFC-PS),用于降解气态VOCs并且回收能量;合成Cu-CN单原子催化剂,耦合光催化活化过氧化氢高效催化氧化液相中的VOCs。(1)采用煅烧方法制备的g-C3N4-TiO2复合催化剂作为光电阴极,与生物阳极协同作用,构建一种高效的生物光电化学体系,连续去除VOCs。在单阴极体系中考察了不同的反应条件,发现PEC-MFC体系的效率最高,表明MFC与g-C3N4/TiO2异质结耦合有助于提高光生载流子的分离和最终去除效率。以单阴极实验为基础,通过扩大阴极面积在双阴极体系中提高流量,对三甲胺的去除进行了评价(初始浓度1.53 g·m-3时去除能力为1.3 g·m-3·h-1)。结合活化过硫酸盐技术,设计了活化过硫酸钾(PS)耦合生物光催化体系(PEC-MFC-PS)以获得三甲胺高效去除,在PEC-MFC-PS系统中,TMA(1.53g·m-3)去除能力最高(1.9 g·m-3·h-1)。同时在PEC-MFC体系中,改变催化电极基底为碳纤维毡,对乙酸乙酯进行了测试,在100 m L·min-1、初始浓度910 mg·m-3、催化剂量0.2g情况下,去除率为98%。(2)制备Cu-CN变形皱褶层片结构催化剂,通过HFAAD-STEM证实了单原子的存在。构建Cu-CN活化H2O2体系,可溶性氧化剂在催化剂Cu-CN活化下,能够快速产生自由基降解污染物。实验中通过降解罗丹明来探究活化反应的最佳实验条件(不同掺杂比、不同的反应体系、不同光源强度等),结果显示,催化剂在p H=7.0时表现出良好活性的,活化H2O2过程中具有良好的稳定性。将Cu-CN活化H2O2体系与光催化结合,增强了污染物处理效果。Cu-CN/H2O2+PC体系降解掉99%的1 g·L-1的Rh B,效果最好,对应k值达到最大值0.236 min-1。在此基础上,以乙酸乙酯为模型污染物探究Cu-CN活化H2O2体系的降解效果,分别探究了不同体系,不同浓度H2O2,不同Cu状态对降解乙酸乙酯的影响。当乙酸乙酯浓度为702.33 mg·L-1乙酸乙酯效果达到77.54%。
汪宝[4](2021)在《变电吸附耦合电热催化氧化去除室内低浓度甲醛》文中研究表明甲醛作为室内空气中的主要污染物之一,具有释放周期长,浓度低和来源广泛等特点,对人们的健康产生严重威胁。吸附法和催化氧化法研究最为广泛的两种甲醛去除方法。但吸附法存在吸附容量有限、能耗高、再生困难、再生设备体积庞大等问题。而催化氧化法存在贵金属催化成本高,过渡金属氧化物室温下催化效率低等问题。为有效净化室内低浓度甲醛,本文提出变电吸附耦合电热催化氧化的方法,即首先采用变电吸附的方法吸附室内甲醛,使低浓度甲醛富集,然后进行电热催化降解,最终将甲醛完全催化降解,取得以下主要结果:(1)凭借发达的孔隙结构和优异的电热性能,活性炭纤维毡(ACF)是变电吸附剂的理想选择之一。本文以尿素、二氰二胺和三聚氰胺为氮源,通过浸渍和炭化制备氮掺杂活性炭纤维毡吸附剂(ACF-U、ACF-D和ACF-M)。结果表明,氮掺杂不仅可以提高ACF吸附材料的热稳定性,还可以有效调控ACF的孔道结构和表面化学:ACF-M和ACF-D较原始ACF的BET比表面积略有升高,但有利于甲醛吸附的0.8-1.1 nm孔体积增幅明显;氮掺杂后ACF表面含氮基团多为有利于甲醛化学吸附的吡啶氮和吡咯氮。在低浓度甲醛(2 ppm,500 m L/min)动态吸附测试中,与原始ACF相比,氮掺杂改性的样品表现出更优的甲醛吸附性能,其中ACF-M的甲醛吸附容量高达4.75 mg/g,穿透时间达到20 h。ACF-M可以方便地直接电加热再生,且具有良好的循环性:6次循环后,吸附量保持率达到88.11%。(2)以榉木炭棒为载体和还原剂,KMnO4为氧化剂,通过原位氧化还原反应将Mn O2负载在榉木炭导管的内表面,制得负载Mn O2的炭基整体式催化剂。结果表明,水钠锰矿型纳米片组装成花朵状Mn O2生长于胞状炭壁表面。Mn O2的负载量随着改变KMnO4浓度升高而增加。Mn O2的负载量对甲醛电催化氧化性能影响很大:甲醛浓度为50ppm的,流量为60 ml/min,电压3 V条件下,长度4.5 cm的整体式催化剂Mn O2/CB-1、Mn O2/CB-5和Mn O2/CB-10对甲醛的催化效率分别为65%、90%和99.2%。Mn O2/CB-10还表现出优异的稳定性,通过与第一部分变电吸附装置耦合,可以实现室内低浓度甲醛(2 ppm,500 m L/min)的高效去除和降解。
刘桦珍[5](2021)在《g-C3N4基复合光催化剂在微流控系统中的光催化性能研究》文中研究说明光催化降解技术已经被证实是降解有机化合物的有前景的技术。作为最广泛使用的光催化剂之一,二氧化钛(TiO2)不仅具有优异的化学和热稳定性,而且毒性低、价格低、量子产率高。但是TiO2的宽带隙使它仅对紫外光响应,制约了其光催化效率,因此,有必要开发对可见光响应的光催化剂。类石墨氮化碳(g-C3N4)通常用于吸收可见光的光催化反应中,它可以通过热缩合低成本的富含氮的前体来制备。但是g-C3N4较小的比表面积,有限的被可见光激发的波段,和较快的光生电子-空穴对的复合,导致原始的g-C3N4的光催化效率受到限制。通过与氧化锌(ZnO)结合来构建g-C3N4异质结复合光催化剂,可以显着改善上述问题。用于水处理的光催化反应器通常分为两种:具有悬浮光催化剂颗粒的反应器和具有固定在连续惰性载体上的光催化剂的反应器。这些反应器的能源效率低,反应动力学缓慢,在某些情况下存在光催化剂污染的问题。为此,本文结合了光学和微流体学,研究了在光微流反应器中的光催化水处理。具体内容如下:(1)采用简单的热解法由三聚氰胺和硫脲合成了g-C3N4光催化剂(分别标记为m-CN和t-CN),设计了一种新型的基于g-C3N4层的光微流反应器。通过在可见光范围内对MB溶液进行光催化降解实验证明了其可行性。研究了流速和光强度的影响,结果表明,增加停留时间和光强度可以提高降解效率。此外,在MB降解实验中,负载t-CN的反应器的性能比负载m-CN的反应器更好,这表明t-CN样品具有更好的光催化性能,与比表面积、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和光致发光(PL)光谱的分析相吻合。(2)以硫脲和乙酸锌为原料,通过浸渍法合成具有不同ZnO含量的ZnO/g-C3N4复合材料,并将其固定到光微流反应器中。通过光催化降解亚甲基蓝(MB)、中性红(NR)、孔雀石绿(MG)、罗丹明B(RhB)等染料,评估了样品在可见光下的光催化性能。通过一系列表征手段分析了样品的结构形态和光学性能。光催化降解实验结果表明,6 wt.%ZnO/g-C3N4具有最佳的光催化性能,对MB、NR、MG、RhB的降解效率依次为85.8%、96.4%、97.5%和98.9%。相对应的是该催化剂有着较弱的PL发射强度,反映出光生电子-空穴对的复合率的降低。
杨丽霞[6](2021)在《高效镁基CO2吸收剂的分子设计、制备及其变温吸收性能研究》文中认为二氧化碳捕获与存储技术(CCS)被认为是目前降低大气中二氧化碳浓度的最有效的措施,高效可逆地吸收和解吸CO2固体吸收材料方面的研究是至关重要的。针对200-500℃的中温工业烟气中CO2的捕获,目前主要是采用镁基吸收剂通过变压吸收工艺进行,但变压过程能耗高;而变温吸收过程中镁基吸收剂由于碱度低,存在吸收速率慢,易烧结、循环稳定性差等缺点;为此我们开发了一系列镁基CO2吸收剂用于变温吸收工艺,提高其吸收速率和稳定性。论文中对镁基吸收剂的制备策略进行了研究,采用多种表征方法对吸收剂的物理化学性质进行了表征,利用变温动态吸收-解吸循环实验对吸收剂的CO2吸收性能进行评价;同时关联吸收剂结构组成-性能的关系,找出了吸收活性组分,最后通过设计制备具有特殊二维结构或氮掺杂等方法提高镁基吸收剂的吸收速率和稳定性,主要研究内容与结果如下:1.通过沉淀法并调变不同条件制备了用于变温吸收过程的CO2中温镁基吸收剂。研究发现以SO42-,Cl-作为平衡离子时,将生成Na6Mg2(CO3)4SO4,Na3Mg(CO3)2Cl而完全或部分失去吸收性能;NO3-可作为有效的平衡离子生成钠镁复盐,作为吸收剂中活性Mg O的主要来源;反应温度的提高会生成更多的碱式碳酸镁,使吸收剂的碱度下降,吸收性能下降;加料顺序的影响也做了研究,将碳酸钠加入到Mg盐中可得到均一的钠镁复盐和碱式碳酸镁交互生长的纳米片状的Mg O基CO2吸收剂,吸收速率较快,稳定性好。2.对吸收剂前驱体中各组分(钠镁复盐,碱式碳酸镁、硝酸钠)的作用进行了研究,发现钠镁复盐(Na2Mg(CO3)2)是活性Mg O的唯一来源;最后从分子水平研究了钠镁复盐的结构,由于钠镁复盐煅烧后的结构显示了特殊的碳酸钠和Mg O单层分布的层状结构:...[2Na+-CO32--Mg2+-O2-]n...,其中Na2CO3起到了很好的分散作用,Mg O很难变成致密的相,这种结构中Na和O原子毗邻,也可以看作Na O与Mg CO3的单层分布,Na O的强碱性是提高吸收剂吸收速率的主要原因。3.由于Na2Mg(CO3)2是活性Mg O的唯一来源,且其很容易形成大块状,为此我们设计并制备了具有二维层状结构的Na2Mg(CO3)2,以期达到提高吸收容量和吸收速率的目的。以甲基纤维素M450为结构导向剂,制备了二维层状构的钠镁复盐作为二氧化碳吸收剂的前驱体。甲基纤维素M450添加量为1.0 g时可得到片层厚度均匀的纳米薄片Na2Mg(CO3)2,这是由于甲基纤维素M450的平面结构以及甲基纤维素M450分子间的氢键作用造成的。该吸收剂在CO2为16.7 vol%气氛下305℃恒温吸收1 h,CO2吸收量可达到19.6 wt%,并具有最快的吸收速率:10 min左右可达到吸收平衡(吸收容量为14.56 wt%左右)。4.三聚氰胺辅助的高温热解合成了氮掺杂的Mg O基CO2吸收材料。探究出了氮是以微量的Na OCN的形式存在于吸收剂中,Na OCN可以增强吸收剂的碱性,同时其熔点在550 oC,高于吸收剂的吸收和解吸CO2的温度,因此在吸收剂吸收和解吸CO2的过程中可以起到一定的分散剂的作用,从而提高Mg O基吸收剂的CO2吸收性能。氮掺杂量为5%的样品经过9次动态吸收/解析循环实验后其CO2吸收量可以保持在9.3 wt%左右,吸收剂的循环稳定性得到了明显提升。5.沉淀法制备吸收剂的过程中需要过滤,作为吸收剂组分的硝酸盐等可溶性成分在滤饼中保留的程度不可控,造成制备过程的可重复性差。由于硝酸盐在吸收-解吸过程中存在熔融-固化等循环,过量会造成吸收剂的团聚,且该成分可促进吸收上仍存有争议,故而合成组分可控的吸收剂势在必行。采用简单物料混合法,利用廉价原料,不添加硝酸根为平衡离子,以羧甲基纤维素钠为结构导向剂,采用旋转蒸发并干燥,焙烧,得到了一系列的吸收剂,其中层状吸收剂的CO2吸收性能最优,其饱和吸收量为22.8 wt%;同时经过20次变温动态吸收-解吸循环实验后CO2吸收量可以达到并保持9.7 wt%,显示了良好的循环稳定性。本研究将为工业制备具有较高吸收率和较好稳定性的氧化镁基CO2吸收剂提供一定的数据支持。
宛霞[7](2021)在《改性介孔材料在二氧化碳捕集中的应用基础研究》文中研究说明近年来由于大量使用化石燃料,大气中的CO2含量急剧升高,导致温室效应等环境问题加剧,CO2减排已成为全球性的关注热点。吸附法具有产品纯度高、传质速率快以及能耗低等优势,在CO2捕集领域中显示出广阔的应用前景。吸附剂是决定CO2吸附效率的关键。目前,CO2吸附剂普遍存在低压区吸附量小、对吸附条件敏感以及稳定性差等不足,并因此限制了吸附法CO2捕集技术的进一步推广。研发具有高吸附容量、高选择性和高稳定性的新型CO2吸附剂迫在眉睫。基于以上背景,本文围绕高效CO2吸附剂开发的关键问题,制备了一系列富含氮基团活性位点的介孔材料吸附剂,以期改善吸附剂的CO2吸附性能,并同时开展了 CO2吸附机理研究工作。本文所取得的主要研究成果如下:(1)基于MgO和CO2合成了新型多孔碳酸镁吸附剂,在材料合成阶段实现了 CO2存储;同时采用聚乙烯亚胺(PEI)和四乙烯五胺(TEPA)进一步修饰多孔碳酸镁,合成了新型胺改性CO2吸附剂。通过考察不同胺负载量、吸附温度、气体流量以及烟气组分下胺改性吸附剂的CO2吸附行为发现,胺改性显着提升了 CO2吸附效果。PEI最佳负载量为20 wt.%,其最高CO2吸附量为1.07 mmol/g(75℃),相较于未改性碳酸镁吸附剂,CO2吸附量提高了 2.96倍,且其再生稳定性良好。研究发现,胺改性多孔碳酸镁的CO2吸附过程遵循酸-碱反应机理,烟气中的水分可以促进胺改性吸附剂对CO2的吸附。(2)针对胺改性吸附剂易于胺渗出的问题,采用一步水热协同自组装法,以Pluronic F127为软模板,三聚氰胺或尿素为氮源,制备了有序氮掺杂介孔碳CO2吸附剂,将含氮基团原位引入碳骨架,有效提高了吸附剂的稳定性。所制备有序氮掺杂介孔碳具有较大的比表面积(421-498.6 m2/g)、高度有序的介孔结构(p6mm)以及较高的氮含量。氮原子以吡啶氮、吡咯氮、石墨氮和吡啶氧化氮的形态均匀地掺杂在碳骨架中,通过提高介孔碳的极性,显着提升了碳材料吸附剂的CO2吸附性能。研究发现,CO2在有序氮掺杂介孔碳上的吸附行为遵循氮基团和孔道结构的多尺度协同效应反应机制,NOMC-M吸附剂的最高CO2吸附量达3.55 mmol/g,且在连续CO2吸附/脱附循环测试中表现出优异的再生稳定性。利用多种吸附等温模型对CO2和N2的吸附等温线进行了拟合,并进一步结合理想吸附溶液理论(IAST),对有序氮掺杂介孔碳的CO2/N2吸附选择性进行了模拟和预测。(3)针对外加氮源可能引起的介孔结构坍塌问题,以间氨基苯酚作为碳、氮同源体,采用氨基酸催化的水热自组装法合成了高度有序的氮掺杂介孔碳CO2吸附剂(NOMCs)。利用L-赖氨酸有效控制聚合反应方向,提高反应速率,并作为氮源同步参与自组装过程,掺杂在碳骨架中。利用多种表征手段探究了氮含量对NOMCs结构和表面特性的影响。结果表明,NOMCs具有高比表面积(351-43 5 m2/g)和均匀的孔径分布,并且能够在高氮含量条件下保持有序的二维六方p6mm介孔结构。吸附剂孔道结构与氮含量的协同作用是影响CO2吸附性能的重要因素,即具有适当氮含量又保留高度有序介孔结构的NOMC-L-0.5吸附剂表现出最高的CO2吸附量和优异的再生稳定性。基于Clausius-Clapeyron方程,发现吸附剂对CO2的吸附过程为物理吸附。Dual-site Langmuir(DSL)模型对CO2和N2在NOMCs上的吸附行为拟合结果最准确(R2>0.999),并且通过IAST模型预测的典型燃煤电厂烟气组分中NOMC-L-0.5的CO2/N2吸附选择性高达43.2,为吸附剂的制备及吸附工艺的优化设计提供了指导。
陆巧灵[8](2020)在《氮掺杂碳与聚苯胺协同促进废水厌氧生物产甲烷研究》文中研究说明强化废水厌氧生物体系中直接种间电子传递(DIET)能力是提高有机废水厌氧生物产甲烷性能的有效途径。为了提高废水厌氧生物处理过程中产甲烷效率,本文采用具有良好表面缺陷的氮掺杂碳材料和具有P型共轭结构的导电聚苯胺(Polyaniline,PANI)作为厌氧生物体系的导电介质,进一步富集厌氧体系中具有DIET能力的微生物,同时提高废水厌氧生物处理体系中微生物胞外电子在导电材料界面的转移效率。首先,以富氮的PANI为前驱体制备了氮掺杂碳材料。然后,考察了碳化温度对材料比表面积、缺陷程度以及氮掺杂量及类型的影响。随着碳化温度的升高,材料比表面积、缺陷程度和氮掺杂量均呈现下降趋势。其中,碳化温度为600℃时制备的氮掺杂碳材料比表面积和缺陷程度较高,吡啶氮、吡咯氮和石墨氮分布均匀,均为30%左右,具有较好电子转移能力和生物亲和性。将这些氮掺杂碳材料作为导电介质投加至废水厌氧生物处理体系中来强化厌氧产甲烷性能。结果表明,当碳化温度为600℃时制备得到的氮掺杂碳材料促进厌氧生物产甲烷性能最好,甲烷产量和产甲烷速率较空白组分别提高20%和17%。优化得到氮掺杂碳材料较适宜的投加量为0.6 g/L,产甲烷速率较空白组提高10%。研究发现,在废水初始COD浓度为6000 mg/L时,投加氮掺杂碳材料的厌氧生物体系产甲烷性能均优于对照组。酶活性测试结果表明,氮掺杂碳材料能有效促进磷酸转乙酰酶(PTA)、磷酸转移丁酰酶(PTB)和NAD非依赖性乳酸脱氢酶(NNLD)的活性,且均提高50%以上,这对体系中乙酰辅酶A、丁酰辅酶A和乳酸的代谢起着重要的作用,最终促使乙酸的产生。氮掺杂碳材料的投加可有效促进体系中乙酸丙酸等代谢,从而促进厌氧生物产甲烷过程。氮掺杂碳材料的投加强化了微生物间的DIET过程,提高了厌氧体系中产乙酸菌Smithella与乙酸营养型产甲烷古菌Methanosaeta的丰度。本文进一步考察了氮掺杂碳材料与P型导电聚合物在促进厌氧生物产甲烷性能上的相互作用关系。采用三聚氰胺为前驱体制得富氮掺杂碳材料,将其负载于聚苯胺表面,得到氮掺杂碳/PANI复合材料。并调控材料复合比例,探究不同负载比例下复合材料对厌氧生物产甲烷的促进效果。优化得到负载比例为0.15时达到最佳产甲烷量,可提高33%的甲烷产量,且产甲烷速率提高11%。此时氮掺杂碳/PANI复合材料中吡啶氮、吡咯氮和石墨氮分配均匀,且导电性较好,为0.44 S/cm。同时,氮掺杂碳/PANI复合材料能有效促进磷酸转乙酰酶(PTA)、磷酸转移丁酰酶(PTB)、草酰乙酸转羧酶(OTC)和NAD非依赖性乳酸脱氢酶(NNLD)的活性,且均提高40%以上,这对体系中乙酰辅酶A、丁酰辅酶A、丙酮酸和乳酸的代谢起着重要的作用。结合挥发性脂肪酸测试结果,氮掺杂碳/PANI的投加可有效促进体系中乙酸代谢。并且能大量富集Methanolinea、Clostridium和Enterobacter,促进氢营养型产甲烷途径和提升葡萄糖的降解速率,强化材料作为导电介质的作用,实现了胞外电子在材料界面的快速转移,从而加速产甲烷速率。
王永胜[9](2020)在《用于二乙醇胺脱氢Cu基催化剂的制备及其连续化工艺开发》文中认为草甘膦是目前全世界用量最大的农药之一,当今Monsanto公司在全球各地的生产基地均采用亚氨基二乙酸(IDA)法生产草甘膦,IDA法具有产品纯度高、收率高、工艺过程简单和环境污染少等优点。二乙醇胺脱氢法是制备IDA的常用方法,主要是在Cu基催化剂的作用下,一步脱氢生成IDA,该工艺具有流程短,成本低,环境友好等优点,不足之处是间歇式生产、操作繁琐、催化剂重复使用效果差,导致生产成本提高。为了提高催化剂性能和优化工艺方法,本论文分别从Cu基催化剂改性和反应工程角度解决上述问题,一方面通过制备氮掺杂碳包覆结构提高催化剂稳定性和活性;引入Co3O4制备双金属催化剂,利用协同催化提高催化剂活性。另一方面开发用于二乙醇胺连续化脱氢的固定床反应器。首先,提出碳包覆的思想,构建核壳结构,采用三聚氰胺作为碳包覆层的碳源和氮源,经高温热解制备出具有核壳结构氮掺杂碳(CN)包覆的Cu/Zr O2(CZ@CN)催化剂,研究了Cu与三聚氰胺在不同摩尔比的条件下对催化剂的影响;采用多种物化表征方法,探究催化剂的形貌结构及物化性质。实验结果表明,在Cu与三聚氰胺摩尔比为4:1时,制备的CZ@CN催化剂催化活性最高,IDA的收率达93%,与经典的Cu/Zr O2催化剂相比,反应时间缩短了40%,催化剂重复使用8次后产物收率依然达到88%。研究认为,适度的CN层的引入使催化剂具有更多的Lewis碱性位,在脱氢反应中有利于羟基的活化及氢的转移。同时CN层还可以稳定Cu纳米粒子(Cu NPs),提高催化剂稳定性。其次,采用共沉淀法得到Cu O/Co3O4-Zr O2前驱体,通过还原-自氧化的手段,成功制备了具有双活性组分的Cu/Co3O4-Zr O2催化剂,并采用各种表征手段对其物化性质进行了分析。实验结果显示,该催化剂用于二乙醇胺脱氢反应中,具有较高的催化活性和稳定性,反应30分钟就可达到96%收率。研究认为,Cu与Co3O4双催化组分的协同作用和Co3O4与Zr O2之间的相互作用,增加了缺陷氧空位,提高了催化剂活性;Cu与Zr O2、Co3O4的强相互作用、Co3O4的引入和催化剂表面增加的缺陷氧空位,均可提高对二乙醇胺脱氢的催化活性;小粒径的Co3O4生长在Zr O2表面提高了Cu NPs的分散性和稳定性,抑制Cu NPs的烧结。最后,设计了连续化脱氢工艺流程,选用固定床反应器、油浴外加热的方式制作了一套连续化脱氢反应器。初步探究了在二乙醇胺连续化脱氢过程中反应液流速(空速)和反应温度对脱氢性能的影响。通过设计流程和反应器设备实现连续化工艺,对流程的改进和工艺参数的优化进行了初步研究。
刘明[10](2020)在《基于铜渣载氧体的砂光粉化学链气化及氮迁移研究》文中进行了进一步梳理随着我国人口的大幅增长,导致对于人造板需求量逐年提高,进一步使人造板砂光产生的砂光粉含量增加,给环境带来了严重的污染。基于砂光粉资源化、无害化处理准则,采用化学链气化技术(CLG)进行处理。本文选用的铜渣为炼铜剩余废弃矿渣,经高温煅烧,得到具有氧化还原性的金属氧化物。采用高温煅烧的铜渣作为载氧体,并对其进行碱(土)金属修饰,实现砂光粉化学链气化过程。砂光粉是一种高氮废弃物,目前对其化学链气化及含氮污染物的研究相对较少。本文将全面的研究铜渣载氧体砂光粉化学链气化及氮迁移机理。首先,改性废弃铜渣并进行相关活性测试。采用浸渍法负载不同质量碱(土)金属(K、Ca、Na)改性煅烧后的铜渣,通过不同表征手段分析其氧化还原活性机理,并筛选出最佳活性的载氧体,初步研究砂光粉气化特性及氮迁移规律。研究结果表明:废弃铜渣经1100℃高温煅烧(CS1100),由铁橄榄石(Fe2SiO4)转化为Fe203、Fe304、Si02,使原始铜渣具有氧化活性。负载不同碱(土)金属活性大小为10K-CS1100>10Ca-CS1100>10Na-CS1100;钾负载量的增加导致氧化活性呈现先增加后降低的趋势,10K-CS1100相比于CS1100反应活性明显增强,得到相同碳转化率66.32%时,相当于降低40%载氧体使用量。其次,初步探究砂光粉化学链气化过程及氮迁移机理。在固定床中系统的研究了反应时间对化学链气化过程及氮迁移的影响,考察气相氮、半焦氮、碳转化率变化规律。研究发现:反应时间为15min时,碳转化率为76.75%,砂光粉大部分气化。氨气释放速度大于氰化氢,NH3主要在挥发分析出阶段释放,HCN主要在半焦与载氧体反应阶段释放;化学链气化相比于热解NH3降低25.46%,HCN降低5.84%;载氧体可改变半焦氮存在形式,促进半焦氮释放生成NOx前驱物,化学链气化过程中起初氮氧化物含量较多占半焦氮的比为11.04%,而热解时占半焦氮的比为5.08%。最后,在固定床上深入研究基于10K-CS1100载氧体砂光粉化学链气化的氮迁移机理。探讨不同工况(氧当量系数、反应温度、气体停留时间、水蒸气含量)下的氮迁移规律,总结砂光粉化学链气化过程中氮迁移机理。研究发现:随着砂光粉与载氧体的质量比的增加,氨气与氰化氢占燃料氮比增大,特别的,当砂光粉与载氧体质量比为3:7时,氨气与氰化氢占燃料氮比最大;随着反应温度升高,NH3和HCN含量逐渐增加,温度超过850℃时,HCN降低;气体流速和水蒸气的增加,导致NOx前驱物含量逐渐增加。
二、三聚氰胺反应器气体停留时间的探讨(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、三聚氰胺反应器气体停留时间的探讨(论文提纲范文)
(2)氮掺杂碳材料强化厌氧发酵产能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 制氢技术进展 |
1.3 甲烷制备技术进展 |
1.4 厌氧发酵技术 |
1.4.1 厌氧发酵产氢 |
1.4.2 厌氧消化产甲烷 |
1.4.3 影响因素 |
1.5 碳材料在厌氧发酵中的应用 |
1.5.1 传统碳基材料 |
1.5.2 氮掺杂碳材料 |
1.6 研究内容及技术路线 |
1.6.1 研究目的及内容 |
1.6.2 技术路线 |
第2章 玉米芯氮掺杂生物炭对厌氧发酵制氢的影响 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 氮掺杂生物炭制备 |
2.2.2 接种污泥培养 |
2.2.3 实验设计 |
2.2.4 检测指标及分析方法 |
2.2.5 NDBC表征方法 |
2.2.6 微生物群落结构及丰度分析 |
2.2.7 数学统计及动力学模型 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 玉米芯粉末氮掺杂生物炭特性分析 |
2.3.2 玉米芯粉末氮掺杂生物炭对厌氧发酵制氢的影响 |
2.3.3 数学统计和产氢动力学分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 玉米淀粉氮/磷双掺杂生物炭对厌氧发酵制氢的影响 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 氮/磷双掺杂生物炭材料的制备 |
3.2.2 接种污泥的培养 |
3.2.3 实验方案设计 |
3.2.4 检测指标及分析方法 |
3.2.5 材料表征方法 |
3.2.6 微生物群落结构及丰度分析 |
3.2.7 动力学模型 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 玉米淀粉氮/磷双掺炭杂特性分析 |
3.3.2 玉米淀粉氮/磷双掺杂生物炭对厌氧发酵制氢的影响 |
3.3.3 产氢动力学分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 磁性氮掺杂活性炭对暗发酵制氢的影响 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 磁性氮掺杂活性炭的制备 |
4.2.2 接种污泥的培养 |
4.2.3 实验方案设计 |
4.2.4 NDAC和 AC的表征方法 |
4.2.5 液样采集及理化分析 |
4.2.6 产氢动力模型 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 NDAC的特性分析 |
4.3.2 NDAC对厌氧发酵制氢的影响 |
4.3.3 产氢动力学分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 磁性氮掺杂生物炭材料对厌氧发酵产甲烷的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 磁性氮掺杂生物炭材料制备 |
5.2.2 接种污泥培养 |
5.2.3 实验方案设计 |
5.2.4 磁性氮掺杂生物炭的表征方法 |
5.2.5 液样采集及理化分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 材料特性分析 |
5.3.2 NDAC和 Fe-NBC对乳酸厌氧消化产甲烷产量的影响 |
5.3.3 NDAC和 Fe-NBC对乳酸降解的影响 |
5.3.4 NDAC和 Fe-NBC对微生物群落结构的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论 |
6.1 总结 |
6.2 创新点 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间主要学术成果 |
(3)氮化碳光催化及耦合燃料电池降解VOCs(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 挥发性有机物(VOCs)概述 |
1.1.1 VOCs的种类和来源 |
1.1.2 VOCs污染及危害 |
1.2 VOCs污染物的处理技术 |
1.2.1 回收技术处理VOCs |
1.2.2 破坏技术处理VOCs |
1.3 光电催化耦合其他技术处理VOCs |
1.3.1 光电催化燃料电池的研究进展 |
1.3.2 光电催化耦合微生物技术 |
1.3.3 高级氧化技术的研究进展 |
1.4 光催化剂研究现状 |
1.4.1 g-C_3N_4 概述及制备 |
1.4.2 g-C_3N_4催化剂性能提升策略 |
1.4.3 金属单原子改善光催化的进展 |
1.5 研究意义与内容 |
1.5.1 研究意义及目的 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 研究路线 |
2 光电催化耦合MFC系统去除VOCs研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂及仪器 |
2.2.2 g-C_3N_4/TiO_2催化剂与催化电极的制备 |
2.2.3 燃料电池耦合体系构建 |
2.2.4 催化剂表征 |
2.2.5 VOCs的催化净化实验 |
2.3 催化材料表征结果与分析 |
2.3.1 SEM和 TEM分析 |
2.3.2 XRD分析 |
2.3.3 XPS分析 |
2.3.4 UV-vis分析 |
2.3.5 CV曲线分析 |
2.3.6 BET分析 |
2.4 污染控制实验结果与讨论 |
2.4.1 单阴极体系去除三甲胺的性能 |
2.4.2 双阴极PEC-MFC系统去除VOCs气体的性能 |
2.4.3 双阴极PEC-MFC-PS系统去除三甲胺气体的性能 |
2.4.4 电子顺磁共振光谱 |
2.4.5 去除机理分析 |
2.5 本章小结 |
3 Cu-CN活化H_2O_2-PC体系催化净化实验 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂及仪器 |
3.2.2 Cu-CN光催化剂的制备 |
3.2.3 催化剂表征 |
3.2.4 乙酸乙酯的催化净化实验 |
3.3 催化材料表征结果与分析 |
3.3.1 SEM分析 |
3.3.2 TEM分析 |
3.3.3 XRD分析 |
3.3.4 XPS分析 |
3.3.5 UV-vis分析 |
3.3.6 CV曲线分析 |
3.4 污染控制实验结果及讨论 |
3.4.1 不同掺杂比的 Cu-CN的 Rh B测试 |
3.4.2 不同系统的测试 |
3.4.3 不同实验因素的影响的测试 |
3.4.4 最佳实验条件下体系降解罗丹明B的重复性研究 |
3.4.5 最佳实验条件下Cu-CN对乙酸乙酯的净化影响 |
3.4.6 EPR测试 |
3.4.7 机理分析 |
3.5 本章小结 |
结论 |
创新与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(4)变电吸附耦合电热催化氧化去除室内低浓度甲醛(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 甲醛的性质、结构与用途 |
1.2 室内甲醛来源 |
1.3 甲醛的危害 |
1.4 室内甲醛特征与污染现状 |
1.5 甲醛去除方法 |
1.5.1 通风换气法 |
1.5.2 生物净化法 |
1.5.3 等离子体技术 |
1.5.4 吸附法 |
1.5.5 催化氧化法 |
1.6 本论文研究意义和研究内容 |
2 变电吸附去除室内低浓度甲醛 |
2.1 实验原料试剂和设备 |
2.2 吸附剂的制备 |
2.3 材料的表征 |
2.3.1 元素分析 |
2.3.2 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
2.3.3 氮吸附测试 |
2.3.4 热重分析(TG/DTG) |
2.3.5 电热性能测试 |
2.3.6 甲醛吸附性能测试 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 元素含量分析 |
2.4.2 表面结构分析 |
2.4.3 比表面积分析 |
2.4.4 电热性能表征 |
2.4.5 热重分析 |
2.4.6 动态吸附性能测试 |
2.5 本章小结 |
3 原位氧化还原法制备整体式催化剂及其电热催化氧化甲醛 |
3.1 实验原料试剂和设备 |
3.2 催化剂的制备 |
3.3 材料的表征 |
3.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
3.3.2 电感耦合等离子光谱(ICP) |
3.3.3 X射线衍射分析(XRD) |
3.3.4 X射线光电子能谱分析(XPS) |
3.3.5 氮吸附测试 |
3.3.6 电热性能测试 |
3.3.7 热重分析 |
3.3.8 甲醛动态催化性能测试 |
3.3.9 甲醛的变电吸附耦合电热催化氧化性能测试 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 形貌特征分析 |
3.4.2 二氧化锰负载量测试 |
3.4.3 物相结构分析 |
3.4.4 表面结构分析 |
3.4.5 比表面积分析 |
3.4.6 电热性能测试 |
3.4.7 热重分析 |
3.4.8 催化性能测试 |
3.4.9 变电吸附耦合电热催化氧化性能测试 |
3.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(5)g-C3N4基复合光催化剂在微流控系统中的光催化性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 光催化技术的概述 |
1.3 光催化剂的研究现状 |
1.3.1 ZnO的制备方法 |
1.3.2 ZnO的改性方法 |
1.3.3 g-C_3N_4的制备方法 |
1.3.4 g-C_3N_4的改性方法 |
1.4 光催化反应器的研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
2 微流控系统的设计与制作 |
2.1 引言 |
2.2 微通道的设计 |
2.3 制作过程 |
2.3.1 光刻 |
2.3.2 浇铸 |
2.3.3 封装 |
2.4 本章小结 |
3 基于g-C_3N_4层的光微流反应器 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料和仪器 |
3.2.2 g-C_3N_4光催化剂的制备 |
3.2.3 样品表征方法 |
3.2.4 光微流反应器的制作 |
3.2.5 光催化实验方法 |
3.3 实验结果分析 |
3.3.1 样品的物相和结构分析 |
3.3.2 样品的形貌和元素分析 |
3.3.3 样品的光学性能分析 |
3.3.4 液体流速对反应器的影响 |
3.3.5 光照强度对反应器的影响 |
3.3.6 光催化降解的重复实验 |
3.3.7 不同光微流反应器的性能比较 |
3.4 本章小结 |
4 基于ZnO/g-C_3N_4复合物的光微流反应器 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料和仪器 |
4.2.2 ZnO/g-C_3N_4复合光催化剂的合成 |
4.2.3 样品表征方法 |
4.2.4 光微流反应器的制作 |
4.2.5 光催化实验方法 |
4.3 实验结果分析 |
4.3.1 样品的物相和结构分析 |
4.3.2 样品的形貌和元素分析 |
4.3.3 样品的光学性能分析 |
4.3.4 液体流速对反应器的影响 |
4.3.5 光照强度对反应器的影响 |
4.3.6 光催化降解的重复实验 |
4.3.7 光催化降解其他染料 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 主要创新点 |
5.3 工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(6)高效镁基CO2吸收剂的分子设计、制备及其变温吸收性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 前言 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 CO_2的捕获技术2 |
1.2.1 燃烧前捕获 |
1.2.2 富氧燃烧技术 |
1.2.3 燃烧后捕获 |
1.3 从烟气中分离二氧化碳的方法 |
1.3.1 吸收法 |
1.3.2 吸附法 |
1.3.3 膜分离法 |
1.3.4 低温蒸馏法 |
1.4 二氧化碳捕获材料 |
1.4.1 低温二氧化碳吸附剂 |
1.4.2 中温二氧化碳吸收剂 |
1.4.3 高温二氧化碳吸收剂 |
1.5 本课题的研究意义及主要内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 MgO基吸收剂的制备影响因素探究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 吸收剂的制备 |
2.2.4 仪器分析方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 平衡离子的影响 |
2.3.2 反应温度的影响 |
2.3.3 添加顺序的影响 |
2.3.4 静态CO_2吸收实验 |
2.3.5 变温动态吸收-解吸CO_2循环实验 |
2.4 小结 |
第三章 MgO基吸收剂的CO_2吸收机理和结构性能关系的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 吸收剂的制备 |
3.2.4 仪器分析方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 吸收剂的工作机理 |
3.3.2 活性MgO的来源和硝酸钠作用的探究 |
3.3.3 纯的钠镁复盐的CO_2吸收性能 |
3.3.4 从分子水平上解释活性相 |
3.4 小结 |
第四章 二维MgO基吸收剂的合成及其CO_2吸收性能的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 吸收剂的制备 |
4.2.4 仪器分析方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 晶相分析 |
4.3.2 形貌研究 |
4.3.3 吸收剂的N_2吸收-脱附结果 |
4.3.4 吸收剂的TG-DTG分析 |
4.3.5 吸收剂的程序升温吸收CO_2过程 |
4.3.6 吸收剂的CO_2吸收性能 |
4.3.7 片状结构Na_2Mg(CO_3)_2可能的形成机理 |
4.4 小结 |
第五章 氮掺杂的MgO基吸收剂的合成及其CO_2吸收性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 吸收剂的制备 |
5.2.4 仪器分析方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 吸收剂的XRD分析 |
5.3.2 吸收剂的形貌分析 |
5.3.3 吸收剂的FT-IR分析 |
5.3.4 氮存在形式的探究 |
5.3.5 吸收剂的CO_2吸收性能和循环稳定性 |
5.4 小结 |
第六章 MgO基吸收剂的组分可控合成及其CO_2吸收性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验试剂 |
6.2.2 实验仪器 |
6.2.3 吸收剂的制备 |
6.2.4 仪器分析方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 吸收剂的XRD表征 |
6.3.2 吸收剂的SEM表征 |
6.3.3 加入乙醇后吸收剂的形貌和结构分析 |
6.3.4 吸收剂的差热分析结果 |
6.3.5 吸收剂的CO_2吸收性能考察 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(7)改性介孔材料在二氧化碳捕集中的应用基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 CO_2捕集技术现状研究 |
1.2.1 燃烧前捕集技术 |
1.2.2 富氧燃烧技术 |
1.2.3 燃烧后捕集技术 |
1.3 CO_2多孔固体吸附剂研究进展 |
1.3.1 多孔固体吸附剂的改性方法 |
1.3.2 沸石分子筛吸附剂 |
1.3.3 多孔炭类吸附剂 |
1.3.4 有机金属骨架(MOFs)吸附剂 |
1.3.5 改性介孔吸附剂 |
1.3.6 有序氮掺杂介孔碳吸附剂 |
1.4 课题研究思路及内容 |
1.4.1 选题依据及研究意义 |
1.4.2 主要研究内容 |
第2章 胺改性新型多孔碳酸镁对烟气中CO_2的吸附性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂与仪器 |
2.2.2 胺改性多孔碳酸镁吸附剂的制备 |
2.2.3 胺改性多孔碳酸镁吸附剂的物理化学性质表征方法 |
2.2.4 吸附剂对CO_2的吸附性能测试 |
2.3 胺改性多孔碳酸镁吸附剂的表征结果分析 |
2.3.1 比表面积和孔结构分析 |
2.3.2 SEM表征分析 |
2.3.3 FT-IR表征分析 |
2.4 CO_2吸附性能分析 |
2.4.1 胺负载量对CO_2吸附的影响 |
2.4.2 温度对CO_2吸附的影响 |
2.4.3 气体流量对CO_2吸附的影响 |
2.4.4 烟气中共存气体对CO_2吸附的影响 |
2.4.5 胺改性多孔碳酸镁吸附剂的吸附/脱附循环再生稳定性 |
2.5 本章小结 |
第3章 有序氮掺杂介孔碳的水热自组装合成及其CO_2吸附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂与仪器 |
3.2.2 有序氮掺杂介孔碳的制备 |
3.2.3 有序氮掺杂介孔碳的物理化学性质表征方法 |
3.2.4 有序氮掺杂介孔碳对CO_2的吸附性能测试 |
3.3 理论部分 |
3.3.1 气体吸附平衡模型 |
3.3.2 等量吸附热计算 |
3.3.3 气体吸附选择性计算 |
3.4 有序氮掺杂介孔碳的表征结果分析 |
3.4.1 N_2吸附/脱附表征分析 |
3.4.2 小角XRD表征分析 |
3.4.3 TEM表征分析 |
3.4.4 FT-IR表征分析 |
3.4.5 XPS表征分析 |
3.4.6 氮源添加量对结构的影响 |
3.5 CO_2吸附性能分析 |
3.5.1 有序氮掺杂介孔碳的CO_2吸附容量 |
3.5.2 吸附平衡等温线拟合分析 |
3.5.3 CO_2等量吸附热 |
3.5.4 有序氮掺杂介孔碳对CO_2/N_2的吸附选择性 |
3.5.5 有序氮掺杂介孔碳的循环吸附/脱附稳定性 |
3.6 本章小结 |
第4章 氨基酸催化水热自组装法制备有序氮掺杂介孔碳及其CO_2吸附性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂与仪器 |
4.2.2 氨基酸催化有序氮掺杂介孔碳的制备 |
4.2.3 氨基酸催化有序氮掺杂介孔碳的物理化学性质表征方法 |
4.2.4 氨基酸催化有序氮掺杂介孔碳对CO_2的吸附性能测试 |
4.3 理论部分 |
4.4 氨基酸催化有序氮掺杂介孔碳的表征结果分析 |
4.4.1 N_2吸附/脱附表征分析 |
4.4.2 小角XRD表征分析 |
4.4.3 TEM表征分析 |
4.4.4 FT-IR表征分析 |
4.4.5 XPS表征分析 |
4.5 CO_2吸附性能分析 |
4.5.1 氨基酸催化有序氮掺杂介孔碳的CO_2吸附等温线 |
4.5.2 吸附平衡等温线拟合分析 |
4.5.3 CO_2等量吸附热 |
4.5.4 氨基酸催化有序氮掺杂介孔碳对CO_2/N_2的吸附选择性 |
4.5.5 氨基酸催化有序氮掺杂介孔碳的循环吸附/脱附稳定性 |
4.6 本章小结 |
第5章 结论和展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(8)氮掺杂碳与聚苯胺协同促进废水厌氧生物产甲烷研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 有机废水厌氧生物产甲烷技术研究现状 |
1.2.1 厌氧生物产甲烷过程 |
1.2.2 厌氧生物产甲烷中的互营关系及种间电子传递 |
1.3 胞外电子在导电材料界面的转移 |
1.3.1 膜外蛋白 |
1.3.2 纳米导线 |
1.3.3 电子媒介 |
1.4 促进厌氧生物产甲烷的导电聚合物 |
1.4.1 聚吡咯 |
1.4.2 聚苯胺 |
1.5 促进厌氧生物产甲烷的导电碳材料 |
1.6 氮掺杂碳材料研究现状 |
1.6.1 杂原子掺杂碳材料 |
1.6.2 杂原子掺杂 |
1.6.3 杂原子掺杂类型及掺杂位置 |
1.6.4 杂原子掺杂碳材料制备方法 |
1.7 富氮碳材料g-C_3N_4研究现状 |
1.8 本研究的目的、研究内容与技术路线 |
1.8.1 研究目的及意义 |
1.8.2 研究内容 |
1.8.3 技术路线 |
2 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 卖验试剂 |
2.1.2 实验使用废水 |
2.1.3 实验仪器 |
2.1.4 氮掺杂碳材料的制备方法 |
2.2 实验与测试方法 |
2.2.1 厌氧生物产甲烷实验方法 |
2.2.2 水质和气体测试方法 |
2.2.3 酶活性测定方法 |
2.2.4 微生物群落结构测定方法 |
2.2.5 材料表征方法 |
3 氮掺杂碳材料促进厌氧生物产甲烷性能及机制研究 |
3.1 引言 |
3.2 氮掺杂碳材料的表征 |
3.2.1 氮掺杂碳材料形貌特征 |
3.2.2 氮掺杂碳材料孔隙结构特征 |
3.2.3 氮掺杂碳材料表面缺陷特征 |
3.2.4 氮掺杂碳材料中N形态特征 |
3.2.5 氮掺杂碳材料的生物亲和性 |
3.3 氮掺杂碳材料促进厌氧生物产甲烷性能研究 |
3.3.1 碳化温度对材料促进厌氧生物产甲烷性能的影响 |
3.3.2 氮掺杂碳材料投加量对厌氧生物产甲烷性能的影响 |
3.3.3 有机负荷对厌氧生物产甲烷性能的影响 |
3.4 氮掺杂碳材料促进厌氧生物产甲烷机制解析 |
3.4.1 氮掺杂碳材料对酶活性的影响 |
3.4.2 氮掺杂碳材料对中间产物的影响 |
3.4.3 氮掺杂碳材料对微生物群落结构的影响 |
3.5 本章小节 |
4 氮掺杂碳与PANI协同促进厌氧生物产甲烷性能及机制研究 |
4.1 引言 |
4.2 氮掺杂碳/PANI材料表征 |
4.2.1 氮掺杂碳/PANI材料形貌特征 |
4.2.2 氮掺杂碳/PANI表面缺陷特征 |
4.2.3 氮掺杂碳/PANI中N形态特征 |
4.2.4 氮掺杂碳/PANI复合材料的导电性 |
4.2.5 氮掺杂碳/PANI复合材料的生物亲和性 |
4.3 氮掺杂碳/PANI促进厌氧生物产甲烷性能研究 |
4.3.1 氮掺杂碳/PANI对厌氧生物产甲烷性能的影响 |
4.3.2 氮掺杂碳负载比例对促进厌氧生物产甲烷性能的影响 |
4.4 氮掺杂碳/PANI促进厌氧生物产甲烷机制解析 |
4.4.1 氮掺杂碳/PANI对酶活性的影响 |
4.4.2 氮掺杂碳/PANI对代谢中间产物的影响 |
4.4.3 氮掺杂碳/PANI对微生物群落结构的影响 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
致谢 |
(9)用于二乙醇胺脱氢Cu基催化剂的制备及其连续化工艺开发(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 草甘膦及其合成工艺概述 |
1.2 Cu/ZrO_2纳米催化剂概述 |
1.2.1 Cu/ZrO_2纳米催化剂制备方法研究 |
1.2.2 Cu/ZrO_2纳米催化剂改性研究 |
1.2.3 铜基催化剂在醇类脱氢方面的应用 |
1.3 氨基醇催化脱氢工艺与脱氢机理概述 |
1.3.1 氨基醇催化脱氢工艺 |
1.3.2 氨基醇催化脱氢制备氨基酸反应机理研究概述 |
1.4 碳氮包覆及核壳型催化剂的研究进展 |
1.4.1 碳包覆催化剂的性能研究 |
1.4.2 氮掺杂碳支撑材料的性能与应用研究 |
1.4.3 核壳结构型催化剂的性能研究 |
1.5 双金属催化剂的研究进展 |
1.5.1 双金属催化剂的概述 |
1.5.2 Cu基双金属催化剂的概述 |
1.6 课题研究意义及研究内容 |
1.6.1 课题研究意义 |
1.6.2 课题研究内容 |
第2章 氮掺杂碳包覆Cu/ZrO_2催化剂的制备、表征及其催化性能测试 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 Cu/ZrO_2催化剂的制备 |
2.2.4 Cu/ZrO_2@CN催化剂的制备 |
2.2.5 催化剂性能测试 |
2.2.6 反应液处理及反应产物亚氨基二乙酸的定量分析 |
2.2.7 材料表征方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
2.3.2 氮气物理吸附-脱附 |
2.3.3 程序升温还原(H2-TPR) |
2.3.4 CO_2 程序升温脱附(CO_2-TPD) |
2.3.5 透射电镜和元素面扫描(TEM and Mapping) |
2.3.6 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.7 热重分析(TGA) |
2.3.8 X射线光电子能谱(XPS)及俄歇电子能谱(AES) |
2.3.9 傅里叶红外光谱(FT-IR) |
2.4 催化性能评价 |
2.5 CZ@CN催化剂在二乙醇胺脱氢合成亚氨基二乙酸的机理推导 |
2.6 本章小结 |
第3章 Cu/Co_3O_4-ZrO_2 催化剂的制备、表征及其催化性能测试 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 Cu/Co_3O_4的制备 |
3.2.4 Co_3O_4-ZrO_2 的制备 |
3.2.5 Cu/Co_3O_4-ZrO_2 的制备 |
3.2.6 催化剂性能测试 |
3.2.7 反应液处理及反应产物亚氨基二乙酸的定量分析 |
3.2.8 材料表征方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
3.3.2 程序升温还原(H_2-TPR) |
3.3.3 X射线光电子能谱(XPS)及俄歇电子能谱(AES) |
3.3.4 催化剂元素组成及氮气吸脱附分析 |
3.3.5 傅里叶红外光谱(FT-IR) |
3.3.6 扫描电子显微镜分析(SEM) |
3.3.7 透射电子显微镜和元素面扫描(TEM and Mapping) |
3.4 催化性能评价 |
3.5 催化剂在二乙醇胺脱氢合成亚氨基二乙酸的机理推导 |
3.6 本章小结 |
第4章 用于二乙醇胺催化脱氢连续化工艺的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 连续化反应器的设计与流程 |
4.2.4 催化剂性能测试 |
4.2.5 反应液处理及反应产物亚氨基二乙酸的定量分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在校期间发表的论文及研究成果 |
(10)基于铜渣载氧体的砂光粉化学链气化及氮迁移研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外载氧体研究现状 |
1.2.1 载氧体的种类与特点 |
1.2.2 铜渣载氧体的研究现状 |
1.3 化学链技术研究现状 |
1.3.1 化学链气化技术的研究进展 |
1.3.2 化学链反应器的设计 |
1.3.3 含氮污染物演变机制 |
1.4 本文主要研究内容及创新点 |
第2章 实验设计及分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 化学链气化技术关键因素 |
2.2.1 载氧体的选择 |
2.2.2 反应器的选择与搭建 |
2.3 实验系统介绍 |
2.4 特性分析实验及参数设置 |
2.4.1 表征分析 |
2.4.2 数据处理 |
2.5 实验方案的设计 |
第3章 基于碱(土)金属掺杂改性铜渣的特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 原料的准备 |
3.2.1 砂光粉样品制备及分析 |
3.2.2 铜渣特性分析 |
3.3 铜渣载氧体的改性 |
3.3.1 不同碱(土)金属改性铜渣的特性分析 |
3.3.2 不同质量钾改性铜渣载氧体的特性分析 |
3.4 砂光粉与改性铜渣的化学链气化基础热特性分析 |
3.5 不同氧源对砂光粉气化特性的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 砂光粉化学链气化过程氮迁移的初步分析 |
4.1 引言 |
4.2 反应时间对砂光粉化学链气化过程中NO_x前驱物释放的影响 |
4.3 反应时间对砂光粉化学链气化过程中碳转化率的影响 |
4.4 反应时间对砂光粉化学链气化过程中半焦氮的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于钾改性铜渣载氧体的砂光粉化学链气化过程氮迁移机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 砂光粉与载氧体质量比对NO_x前驱物的影响 |
5.3 反应温度对NO_x前驱物的影响 |
5.4 气体流速对NO_x前驱物的影响 |
5.5 水蒸气含量对NO_x前驱物的影响 |
5.6 砂光粉化学链气化过程中氮迁移规律总结 |
5.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
四、三聚氰胺反应器气体停留时间的探讨(论文参考文献)
- [1]电化学原位产过氧化氢耦合紫外系统降解罗丹明B[D]. 赵晗露. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]氮掺杂碳材料强化厌氧发酵产能研究[D]. 杨梦琛. 齐鲁工业大学, 2021(10)
- [3]氮化碳光催化及耦合燃料电池降解VOCs[D]. 韩建清. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]变电吸附耦合电热催化氧化去除室内低浓度甲醛[D]. 汪宝. 大连理工大学, 2021(01)
- [5]g-C3N4基复合光催化剂在微流控系统中的光催化性能研究[D]. 刘桦珍. 浙江大学, 2021(09)
- [6]高效镁基CO2吸收剂的分子设计、制备及其变温吸收性能研究[D]. 杨丽霞. 天津工业大学, 2021(01)
- [7]改性介孔材料在二氧化碳捕集中的应用基础研究[D]. 宛霞. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [8]氮掺杂碳与聚苯胺协同促进废水厌氧生物产甲烷研究[D]. 陆巧灵. 北京林业大学, 2020(03)
- [9]用于二乙醇胺脱氢Cu基催化剂的制备及其连续化工艺开发[D]. 王永胜. 湘潭大学, 2020(02)
- [10]基于铜渣载氧体的砂光粉化学链气化及氮迁移研究[D]. 刘明. 东北电力大学, 2020(01)