1、毕业设计开题报告 化学工程与工艺 助剂对 CuO CeO2 催化剂 VOC 催化燃烧性能的影响究 一、 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 挥发性有机化合物简称 VOCs(Volatile Organic Compounds)，是指在常温下饱和蒸气压大于 70.91Pa、常压下沸点在 260以内的有机化合物 1，其主要产生于化工和石化工艺废气，石油、化工产品储罐气，印刷和油漆生产废气，萃取废气 ,木材干馏废气及制药厂废气等 2。随着对 VOCs 危害认识的加深，人们对于 VOCs 的控制也越来越重视。这些易挥发性有机 废气 (VOCs)污染环境，危害人体健康，必须进行净化处理。因此
2、，对VOCs 的处理技术已经成为当今研究的热点。 目前国内外对 VOCs 的污染控制技术主要有：回收和销毁技术。而最主要的就是销毁技术中的燃烧法。燃烧法包括直接燃烧和催化燃烧。其中催化燃烧技术具有起燃温度低、适用范围广、处理效果高、基本无二次污染等优点，从而被广泛关注。 现在国内外催化燃烧法所用的催化剂主要有以下几个系列：贵金属型催化剂，由贵金属制成，如 Pt、Pd、 Rh 等，此类催化剂催化活性好，但价格昂贵，来源短缺，推广应用受到限制；过渡金属氧化物型催 化剂，有铜、锰、铬等的金属氧化物，这类催化剂价格较低，但其活性亦低，需加以改进以提高活性；复合氧化物催化剂，如 Cu-Mn 、 Cu-C
3、o、等，该类催化剂在一定条件下，可以达到贵金属催化剂的催化效果，且容易得到，是催化领域研究的热点，许多高性能的复合氧化物催化剂正在研究开发。 而在该类复合氧化物催化剂中加入适量的助剂，如 K、 Na 等，也许能进一步提高催化剂的活性。这些助剂价格低且容易得到，很有研究价值。 本次设计想要提高活性的对象是 VOC催化剂 CuO-CeO2所以本次设计的重点是研究加入不同助剂和助剂的量对 CuO CeO2催化剂 VOC 催化燃烧性能的影响。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 1.通过查阅文献找几种要确定加入催化剂中的助剂，并拟定助剂与催化剂的比值。 2.找出将助剂加入催化剂的方法，确保各种助剂
4、都是以同一方法制备，使催化剂结构相似，有可比性。 3.将制出的相同含量不同助剂的催化剂进行性能测试（ TPR、 XRD、 AAS、 BET），选出最佳的催化剂，确定所需的助剂为哪种。 4.将选择的助剂再以不同的含量以前面相同的制备方法加入到催化剂中，然后再进行性能测试 （ TPR、 XRD、 AAS、 BET），最后从结果得出 对 CuO CeO2催化剂活性提高最有效的助剂种类和含量。 三、研究步骤、方法及措施： 1.通过查找资料，分析资料确定选题范围及论文题目。 2.通过指导老师指导，结合调研和资料整理分析、撰写开题报告、外文翻译和文献综述。 3.根据开题报告写作思路草拟论文提纲。 4.根据
5、论文提纲进一步查找资料，撰写论文初稿。 5.根据论文初稿，收集的资料，修改成稿。 四、参考文献 l蒋卉 .挥发性有机物的控制技术及其发展 .资源开发与市场， 2006， 22（ 4）： 315 2李国文，樊青娟，马广大，等 .挥发性有机废气（ VOCs） 的污染控制技术，西安科技大学学报， 1998， 30（ 4）： 10 13 3 Jon G.McCarty, M. Gusman,D.M. Lowe,et al. Stability of supported metal and supported metal oxide combustion catalysts. Catalysis Tod
6、ay,1999,(47):5 17 4左满宏，吕宏安催化燃烧与催化剂材料在 VOCs 治理方面研究进展 .天津化工， 2007，21（ 4）： 8 10 5应卫勇， Sungkonol E. ,龟山秀雄 .MnCuOxAl2O3 催化剂上的催化燃烧及其动力学研究 .1999，（ 12）： 36 40 6 Luo Mingsheng， Davis B H. J. Applied Catalysis A： General， 2003， 246： 171 181. 7 沈菊李 . 费托合成 Fe1 xO 基熔铁催化剂的研究 D. 杭州：浙江工 业大学， 2005. 8 Xu Longya， Wang
7、 Qingxia， Liang Dongbai， et al. J. Applied Catalysis A： General， 1998， 173： 19 25. 9 俞秀金，魏明灯，魏可镁 . J. 福州大学学报， 1994， 22（ 3）： 86 89. 五、研究工作进度： 1.2010 年 11 月 25 日，接受指导教师下达的任务； 2.2010 年 12 月 27 2011 年 1 月 7 日，根据题目查找、收集资料，分析整理资料，完成外文翻译、文献综述和开题报告； 3.2011 年 2 月 21 日 2011 年 2 月 28 日，调研、整理资料，撰写毕业论文（设计）提纲； 4.
8、2011 年 2 月 28 日 2011 年 3 月 23 日，制作实验所 需加入 Fe， K,Na 等不同助剂的催化剂，加入助剂量都为 5%； 5.2011 年 3 月 24 日 2011 年 4 月 1 日，对做出的催化剂进行 VOCs 测试及各种表征（ XRD,BET,TPR） ,根据催化燃烧得出加入助剂 K 的催化剂效果最佳； 6. 2011 年 4 月 1 日 2011 年 4 月 10日，根据实验结果，进一步对实验效果最好的加入 K 的催化剂研究，将催化剂中 K 的含量改为 1%和 0.5%，以及将 Na 和 Fe的含量统一改为 1%，然后进行制作新的催化剂 . 7. 2011 年 4 月 11 日 2011 年 4 月 16 日，对新制作的催化剂重新进行催化燃烧测试 和各种表征（ XRD,BET,TPR） ，得出效果最好的助剂以及助剂的含量，得出实验结果，整理实验数据，写好论文。 8.2011 年 4 月 17 日 2011 年 4 月 25 日，修改成稿，打印毕业论文（设计），上交所有材料； 9.2011 年 5 月 3 日 2011 年 5 月 4 日 进行毕业论文（设计）答辩。
