發(fā)布時間：2024-07-08 21:40

　　近幾年由于環(huán)境問題日益嚴重,氮氧化物(NO_x)的排放是造成環(huán)境污染的主要原因之一,因此國家對氮氧化物的排放要求越來越嚴格。目前在工業(yè)上普遍使用的是SCR脫硝技術,但是由于該技術適用于300～400℃的煙氣溫度,并不適用于小型鍋爐廠。如要實現(xiàn)低成本煙氣脫硝,最簡便的方法就是通過氧化法將煙氣中的NO氧化成為NO_x,再使用堿液進行脫除。光催化法作為催化氧化法中的一種,是目前最熱門的催化方式之一,具有能源來源廣,清潔,成本低等優(yōu)勢,具有解決環(huán)境污染和能源短缺的潛在能力。而半導體光催化劑是光催化的核心,二氧化鈦(TiO₂)作為半導體光催化劑,具有性能穩(wěn)定、成本低廉、無毒等優(yōu)異特性。本文通過增大比表面積和增加活性位點兩種策略對TiO₂進行改性,使其在低溫條件下提高對NO的轉化率。首先,由商業(yè)P25催化劑(TiO₂)通過水熱法制備大量TiO₂納米管前驅體,再通過濕法化學法將P摻入前驅體后通過煅燒制得P-TiO₂納米管(P-TNTs)。在UV/H

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 氮氧化物的來源
    1.3 氮氧化物的危害
    1.4 當前控制氮氧化物排放的法規(guī)
    1.5 氮氧化物控制技術
        1.5.1 還原法煙氣脫硝技術
        1.5.2 氧化法煙氣脫硝技術
    1.6 光催化法脫除NO
        1.6.1 光催化脫硝機理
        1.6.2 TiO₂光催化劑
        1.6.3 TiO₂制備方法
        1.6.4 TiO₂光催化劑存在的問題
        1.6.5 TiO₂光催化劑改性方法
    1.7 本文的選題依據(jù)與主要研究內(nèi)容
        1.7.1 論文選題依據(jù)
        1.7.2 研究內(nèi)容
2 實驗
    2.1 實驗材料
        2.1.1 主要原料
        2.1.2 主要儀器
    2.2 催化劑的制備
        2.2.1 P-TNTs的制備
        2.2.2 TiO₂催化劑的制備
        2.2.3 B-TiO₂催化劑的制備
        2.2.4 氧化石墨(GO)的制備
        2.2.5 B-TiO₂-GO復合催化劑的制備
    2.3 表征分析方法
    2.4 光催化活性評價
3 P摻雜Ti O₂納米管的吸附性能對光催化脫除NO的影響
    3.1 實驗
        3.1.1 主要儀器與試劑
        3.1.2 P-TiO₂納米管的制備
        3.1.3 催化劑活性評價
    3.2 P-TNTs催化劑光催化脫除NO的性能研究
    3.3 P-TNTs催化劑性能增強機制研究
        3.3.1 P-TNTs催化劑晶體結構分析
        3.3.2 P-TNTs拉曼與紅外分析
        3.3.3 P-TNTs的高倍電鏡分析
        3.3.4 P-TNTs催化劑固體紫外分析
        3.3.5 TNTs及 P-TNTs表面氧化還原電位分析
        3.3.6 光電流密度測試
    3.4 催化劑反應過程及反應物吸附特性
        3.4.1 瞬態(tài)反應
        3.4.2 催化劑表面NO吸附性能的研究
        3.4.3 催化劑表面H₂O₂吸附研究
        3.4.4 機理分析
    3.5 反應穩(wěn)定性測試
    3.6 本章小結
4 TiO₂中氧空位對NO脫除的影響
    4.1 實驗
        4.1.1 主要儀器和試劑
        4.1.2 催化劑的制備
        4.1.3 催化劑活性評價
    4.2 B-TiO₂和TiO₂催化劑光催化氧化NO的性能研究
    4.3 B-TiO₂和TiO₂表征結果分析
        4.3.1 催化劑的XRD譜圖分析
        4.3.2 拉曼分析
        4.3.3 催化劑固體紫外分析
        4.3.4 EPR譜圖分析
        4.3.5 比表面積分析
    4.4 NO光催化氧化機理
        4.4.1 自由基捕獲實驗
        4.4.2 400-B-TiO₂ 表面氧化還原電位分析
        4.4.3 電化學分析
        4.4.4 反應機理分析
    4.5 本章小結
5 氧化石墨烯(GO)與B-TiO₂復合對NO脫除的影響
    5.1 實驗
        5.1.1 主要儀器與原料
        5.1.2 復合催化劑B-TiO₂-GO的制備
        5.1.3 催化劑的活性評價
    5.2 B-TiO₂-GO復合催化劑光催化脫除NO的性能研究
    5.3 光催化劑活性的增強機制研究
        5.3.1 催化劑的XRD譜圖分析
        5.3.2 形貌表征
        5.3.3 拉曼分析
        5.3.4 固體紫外分析
        5.3.5 XPS分析
        5.3.6 催化劑表面NO吸附分析
    5.4 復合結構催化劑光催化氧化脫除NO效率增強的機理分析
        5.4.1 表面氧化還原電位分析
        5.4.2 催化劑表面高效電荷分離和運輸分析
        5.4.3 催化劑EPR分析
        5.4.4 催化劑氧化脫除NO機理分析
    5.5 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：4003917