一、过氧化氢催化分解反应的实验数据处理(论文文献综述)
王晶[1](2021)在《碱液吸收/电化学氧化处理乙硫醇恶臭气体效能与机制》文中指出恶臭污染会造成人们居住环境的恶化,引起人体嗅觉器官的功能紊乱,已成为我国政府和民众关心的重要环境问题。乙硫醇是重要的农药中间体和石油天然气组分,是典型的挥发性含硫恶臭污染物,具有强烈的刺激气味和极低的嗅觉阈值,少量的废气排放就会对周围环境造成十分恶劣的影响。农药生产和石油化工企业排放的乙硫醇恶臭气体通常具有排放浓度高、间断性排放和污染物含量波动性大等特点,针对此类恶臭气体,构建高效率、低成本的处理工艺仍是该领域亟需解决的难题。本论文基于乙硫醇气体的特点,构建了碱液吸收与电化学原位氧化相结合的处理工艺,利用铸铁和改性石墨毡作为阳极和阴极、氢氧化钠溶液作为电解液,将乙硫醇气体首先吸收于碱性电解液中,通过阳极氧化与阴极间接氧化的协同作用对电解液中的乙硫醇进行去除,实现恶臭气体的有效处理,本研究将为硫醇类恶臭气体的高效处理提供一种技术支持。本论文主要开展了以下研究工作。采用铸铁作为阳极,利用电化学法原位生成的高铁酸盐可以对电解液中的乙硫醇进行氧化。对高铁酸盐的电化学生成规律进行了研究,结果表明,高铁酸盐的净生成速率取决于其在铁阳极表面的生成速率和自分解反应速率。碱性溶液中高铁酸盐与乙硫醇氧化反应的动力学和计量学实验结果表明,高铁酸盐能够与乙硫醇迅速发生反应并最终生成乙基磺酸,其反应级数、速率常数和产物分布均受pH的影响。在所研究的pH范围内(pH=8.0~12.0),总反应对高铁酸盐的反应级数随pH的升高由3/2转变为1,而对乙硫醇为一级反应,反应速率常数随pH的升高而降低。在pH=9.2时乙基磺酸为乙硫醇的主要氧化产物,而在pH=12.0时乙基亚磺酸为主要产物,反应中间产物的生成受pH的影响是导致反应级数随pH发生变化的原因。利用铸铁作为阳极对电解液中的乙硫醇进行氧化,对反应机制和乙硫醇的去除效能进行了探讨。结果表明,乙硫醇的氧化过程包括在铁阳极表面的氧化过程和高铁酸盐氧化过程,乙硫醇最终被氧化为乙基磺酸。在低浓度碱液中,阳极表面氧化过程起主要作用,高铁酸盐对乙硫醇氧化去除的贡献随着碱浓度的增加而增大。在2~10molL-1氢氧化钠溶液中,乙硫醇去除的最佳碱浓度和电流密度分别为2molL-1和6mAcm-2。为进一步提高乙硫醇的去除效率,利用恶臭气体作为空气源,在阴极通过氧气还原反应生成过氧化氢对电解液中的乙硫醇进行氧化。本论文选用石墨毡材料作为阴极并对其进行电化学改性处理,对改性石墨毡电极的表观形貌结构、元素价态和电化学性能进行了表征,探讨了过氧化氢在改性石墨毡电极上的生成规律和反应机制。结果表明,改性后石墨毡电极表面的氧元素含量由15.3%增加至28.3%,电极的水润湿性和电化学活性明显提高,在氢氧化钠溶液中过氧化氢生成的最佳碱浓度和电流密度分别为2molL-1和6mAcm-2,电解120min后过氧化氢的累积量为257.8mgL-1。此外,碱液浓度对改性石墨毡电极上氧气还原反应的热力学、动力学和反应历程有显着影响,随着碱液浓度的增加,氧气还原反应逐渐由2e转移路径转变为4e转移路径。以铸铁和改性石墨毡作为阳极和阴极、氢氧化钠溶液作为电解液,构建了碱液吸收/电化学氧化体系对乙硫醇恶臭气体进行处理,分别对电解液中乙硫醇的氧化规律和乙硫醇气体的去除效果进行了研究。结果表明,电解液中吸收的乙硫醇可以在过氧化氢氧化、自由基氧化和阳极氧化等多个氧化过程的协同作用下得到有效去除,生成二乙基二硫醚和乙基磺酸,并最终被氧化为乙基磺酸。乙硫醇气体的去除是碱液吸收和电化学氧化共同作用的结果,在最佳电解条件下,体系对流速为600mLmin-1、浓度不超过277mg m-3的乙硫醇气体的去除率达到99%以上,该体系可以实现在连续气流模式下对恶臭气体的有效去除。
高起明[2](2020)在《碱和铜镍掺杂锰氧八面体分子筛催化过氧化氢分解的研究》文中研究指明锰氧八面体分子筛(OMS)是一类孔道截面为矩形的分子筛,按其孔道截面的长宽可分为OMS-1~OMS-7,OMS-2(具有2*2孔道结构的锰氧八面体分子筛)作为其中的一员,是一种电导率高(10-2Ω-1 cm-1))、比表面积大(102 m2 g-1)、合成方法简便的分子筛材料,在CO的氧化、苯乙烯的氧化、过氧化氢的分解等催化反应中表现出了优良的催化性能。本文包含两项工作,一为Cu或Ni掺杂的OMS-2的制备、表征及催化过氧化氢分解的研究,二为碱催化过氧化氢分解均匀释氧的研究。具体内容通过以下五章进行论述。第一章概述了过氧化氢及其催化分解方面的应用,综述了过氧化氢分解催化剂的现状以及OMS-2分子筛催化剂的结构特征和制备方法。第二章制备了七种Mn3+/Mn4+比高、晶粒尺寸小的Cu-OMS-2或Ni-OMS-2分子筛催化剂。对催化剂进行了X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、低温N2吸附、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)和表面光电子能谱(XPS)等表征。第三章研究了制备温度、Cu或Ni的掺杂浓度对催化剂结构性能的影响,发现OMS-2系列催化剂均为具有2*2孔道结构的Cryptomelane-Q,syn-KMn8O16晶体,由宽为9~30 nm(平均19 nm),长69~360 nm(平均212 nm)的纳米棒组成,BET比表面积为120~180 m2 g-1,孔体积为0.69~1.04 cm3 g-1,微孔、介孔、大孔的体积百分比分别在4%~6%、32%~61%、34%~62%范围内,75%以上的比表面积由微孔和小于34.48 nm的介孔提供。七种分子筛中曲率半径在0.49 nm附近、27~59 nm范围内的孔的体积较大,分别对应分子筛的2*2孔道和纳米棒之间的堆积结构。催化剂表面O/Mn比在3.1~4.9范围内,远高于晶体化学计量数之比和体相O/Mn比(2.09~2.15)。Mn3+/Mn4+比在0.6~2.0范围内,高于大多已报导的OMS-2系列催化剂。Mn4+/O比在0.06~0.19范围内,Mn4+/(Mn+O)比在0.05~0.15范围内。制备温度、掺杂金属的种类和浓度的变化不会改变晶体结构,但会影响分子筛的晶粒大小、比表面和孔径分布、表面Mn3+/Mn4+比、Mn4+/O比和Mn4+/(Mn+O)比。随着制备温度的升高,Cu-OMS-2或Ni-OMS-2分子筛晶粒大小减小,分子筛中曲率半径在3.4~10 nm范围内的孔的体积和比表面积变化不大(<10%),曲率半径在27~59 nm范围内的孔(纳米棒堆叠孔)的体积减小20.6%,比表面积减小19.0%、曲率半径在59.6~273 nm范围内的孔的体积和比表面积随机波动(波动幅度-9%~26%)。随着掺杂Ni或Cu浓度的增加,分子筛中曲率半径在0.31~1.94 nm和0.5~34.48 nm的孔体积先增加后减小,由于表面积主要由微孔和小于37 nm的介孔提供,因此比表面积也先增加后减小。制备温度的提高会造成分子筛表面层Mn3+/Mn4+比增大。Ni的掺杂会造成分子筛表面层Mn3+/Mn4+比减小,而且随着Ni掺杂浓度的升高,Mn3+/Mn4+比减小。对于Cu掺杂的Cu-OMS-2分子筛,这种变化正好相反。第四章评价了OMS-2系列催化剂对过氧化氢催化分解的活性,结果表明七种分子筛催化剂在过氧化氢的催化分解反应中均表现出很高的催化活性。催化剂活化能在20.4~67.8 k J mol-1之间。25℃时转化速率在0.0546~0.110 mol s-1 g-1范围内,高于商用Mn O2和Ir、Os、Pt、Pd等贵金属,也高于同类型的金属掺杂的OMS-2催化剂。制备温度、掺杂金属的种类和浓度不同,活化能不同。随着制备温度的升高,Cu或Ni掺杂的OMS-2催化剂催化过氧化氢分解的活化能增大;掺杂Ni后活化能降低,随着Ni掺杂浓度的提高,活化能降低;掺杂Cu后活化能升高,但随着Cu掺杂浓度的提高,活化能降低。Mn4+和Mn3+在OMS-2系列催化剂催化过氧化氢分解的过程中具有关键作用。随着表面Mn3+/Mn4+比、Mn4+/O比或Mn4+/(Mn+O)比的增大,分子筛催化分解过氧化氢的活性先增大后减小(kmax/kmin=1.98)。表面Mn3+/Mn4+比、Mn4+/O比和Mn4+/(Mn+O)比是影响过氧化氢分解活性的主要因素,它们将晶粒大小、比表面积和孔径分布对催化活性的影响掩盖。未掺杂的OMS-2在25℃时过氧化氢分解的转换速率最高,对应的Mn3+/Mn4+比值为0.9163。掺杂Cu或Ni都会使催化剂表面Mn3+/Mn4+比值偏离此最优值,造成催化过氧化氢分解的转换速率降低,且掺杂浓度越大,Mn3+/Mn4+比偏离的越多,催化活性降低的也越多。另外随着表层Mn4+/O和Mn4+/(Mn+O)比增大,过氧化氢催化分解活性先增加后降低。未掺杂的OMS-2在25℃时过氧化氢分解的转换速率最高,对应的Mn4+/O和Mn4+/(Mn+O)比分别为0.14、0.11。Ni的掺杂会造成表层Mn4+/O和Mn4+/(Mn+O)比增大,而且随着Ni掺杂浓度升高,Mn4+/O和Mn4+/(Mn+O)比增大。低浓度Cu的掺杂会造成表层Mn4+/O比和Mn4+/(Mn+O)比增大,但随着Cu掺杂的提高,表层Mn4+/O比和Mn4+/(Mn+O)比减小。第五章建立了过氧化氢分解的数学模型并进行了数值计算,确立了碱催化过氧化氢分解均匀释氧的工艺。首先我们通过文献法和实验法确定了数学模型参数,然后以水浴温度为变量,释氧的平均速率和平稳性为指标,进行了数值计算,确立了三种平稳释氧的控温工艺:水浴温度始终为30℃、水浴初始温度为30℃,25 min后设为40℃,水浴初始温度为30℃,28 min后设为40℃。按照三种工艺控制水浴温度,0.32 g Na OH催化7.0 m L的27.5%的过氧化氢溶液分解过程释氧均匀,平均释氧速率在10.6~11.0 m L/min。
闾雪娇[3](2020)在《新型多孔阳极氧化铝模板负载钯催化剂对双氧水分解的研究》文中指出作为一种改性催化材料,以往多孔钯材料所采用的多孔支撑材料尺寸较大,因此研究钯颗粒在纳米孔径模板上的负载具有重要的意义。本论文将钯纳米颗粒负载到AAO模板上,制备成真正意义上的钯纳米多孔催化材料,并研究其对双氧水分解的催化性能。本文在0.3 mol/L H2C2O4溶液和20 wt%H2SO4中制备AAO模板,采用不同的制备工艺制备成了 Pd@AAO纳米催化剂。通过场扫描电镜(FESEM)和交流阻抗测试技术(EIS)探讨了沉积时间和沉积电压对Pd@AAO微观形貌以及电化学性能的影响。利用H2O2催化分解过程中气泡的生成情况探究不同工艺下催化剂的催化效率。实验过程中,通过Image J软件测量了不同参数下如电压、温度、氧化时间制备得到的AAO模板的孔径参数。最后分别在H2C2O4和H2SO4中选取了孔径均匀,有序度高的两个AAO模板,它们的平均直径分别为200 nm和20 nm,厚度分别为1μm和13 μm。利用交流阻抗谱图比较了沉积工艺对Pd@AAO沉积效果的影响,从模板的修饰和电化学沉积的控制参数两个方面对工艺展开研究。结果表明,两种模板中Pd在孔道中的沉积量较少,只显示出了体现AAO模板结构特征的峰值。H2C2O4模板中,最佳的扩孔时间在2~3 min,此时相位角峰值最明显为67°;H2SO4模板中,由于模板有序性的提高,预阳极氧化后的相位角峰值更明显。电化学沉积控制参数设置为沉积时间、电流波形、电压大小。交流电沉积过程中存在最佳的沉积时间,H2C2O4模板中是30s,H2SO4模板中是10min。另外还发现,H2C2O4模板中直流电沉积时间越长,H2SO4模板中沉积电压为-0.1 V时,阻挡层的响应最明显。EDX表明,Pd主要分布在孔道的上部并且采集到的含量达到0.9 wt%和0.7 wt%,孔道中、底部含量为0.2 wt%。用金相显微镜跟踪拍摄催化剂表面H2O2分解产生的气泡,它们的增长规律受到纳米钯的沉积状态的影响,并且增长和减小的规律符合抛物线的形状。不同催化剂气泡的消失时间不同,反应10 min时最大的气泡直径达到130 μm,最小的在20 s时接近0μm。同一个催化剂上,个别气泡在增长时会存在S型波动的现象,气泡出现时间较慢而增长速率很快,反应10 min时达到140 μm,这与孔道中H2O2的扩散有关。另外,催化剂的失活测试中发现,气泡的数量明显减少,增长速率变慢。
李茜[4](2020)在《掺杂对氢氧直接合成过氧化氢用钯基催化剂的性能调控》文中提出过氧化氢是一种绿色、环保的化工原料,其自身具有强氧化性且使用后的产物无污染,因此广泛的应用于各个领域。过氧化氢的合成从最早的电解法到现在普遍使用的蒽醌法,它们存在反应条件苛刻、设备繁重、能源消耗量大等缺点,人们希望找到一种经济、便捷的绿色生产方法来替代传统的生产方式。直接合成法由于其原料为氢气和氧气,反应条件简单,受到人们广泛关注,但是它存在着反应的危险性较大、催化合成的产率和转化效率低等问题,需进一步研究。本论文通过在钯基催化剂中引入第二类金属和卤素两方面研究了其在氢氧直接合成过氧化氢反应中的催化活性,这为开发用于直接合成H2O2的高活性和选择性催化剂提供了有希望的策略。主要研究内容如下:(1)根据模拟计算预测PdW催化剂能表现出优异的催化性能,因此,本论文在不添加任何助剂的情况下采用工业浸渍法,分别以C,MgO,SiO2,TiO2,CeO2,Al2O3为载体,添加非贵金属钨合成PdW双金属催化剂,表征结果中可以看到金属颗粒均匀锚定在支撑面上,在性能测试中,W-Pd/MgO无论是在主反应还是副反应中均表现出良好的催化能力,W-Pd/Al2O3仅在主反应H2O2的合成中催化活性突出,归因于Al2O3与WO3酸性物质在反应中更高效的催化H2与O2反应合成H2O2,抑制产物进一步发生反应。(2)以工业上常用的氧化铝为载体,改变金属负载比例来探究W掺杂到钯基催化剂中形成的最优复合型材料。实验证明合成了一种“核-壳”结构的W-Pd/Al2O3催化剂,当Pd/W为4:1时(总金属负载量为5 wt%),直接合成H2O2反应中的H2O2产率和选择性分别可以达到156.9 molH2O2kgcat-1h-1和64.5%。值得一提的是,在循环稳定性实验中新型复合催化剂的可再利用率高于80%,且重复使用五次后其催化效率不会明显降低。(3)采用预卤化处理钯基催化剂研究卤素掺杂改性对氢氧直接合成过氧化氢用钯基催化剂的性能影响,并与反应液中直接添加卤素的方式进行对比。实验发现,Br-,Cl-1是催化剂的助剂,F-,I-的添加不利于H2O2的合成。其中,卤素掺杂改性催化剂能获得更好的催化效果,在氢氧直接合成过氧化氢反应中表现出更加优异的催化活性。
王丹[5](2020)在《超重力臭氧高级氧化技术处理化工有机废水的研究》文中研究指明随着化工废水排放量的持续增多,化工废水中有机污染物对环境的危害逐渐加剧。化工有机废水的成分复杂、有机物不易分解且具有毒性,利用传统处理方法很难彻底降解,因此化工有机废水的处理方法和技术的创新与改进是我国水环境保护亟待解决的问题。臭氧高级氧化技术是目前水处理研究领域前沿性的技术之一,该技术具有很好的应用前景,但是臭氧在传统反应器内吸收效果较差,应用效率低,导致运行成本较高,因此臭氧在处理工业废水的应用有一定的局限性,需要寻求一种高效的臭氧反应器。本研究采用旋转填充床(Rotating Packed Bed,RPB)作为实现超重力臭氧高级氧化技术的反应器,针对多种化工有机废水开展了臭氧传质的模型研究和有机物降解的动力学研究,根据传质理论建立臭氧在超重力反应器中的传质系数模型,根据臭氧反应动力学特点,本研究尝试提供一种新的思路和建模方法,对化工有机废水中有机物和化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)的去除过程建立经验关联式模型,并对两种典型的实际化工有机废水采用超重力臭氧高级氧化法进行处理,考察废水的处理效果,臭氧传质模型与动力学模型在实际废水处理中均被证实具有很好的预测性和指导意义。本文研究内容和主要结论如下:(1)采用RPB-O3和RPB-O3/H2O2工艺处理对苯二酚废水,并对对苯二酚的降解、COD的去除以及臭氧的吸收效果进行研究。当pH由7提高到11时,两种体系下对苯二酚的降解率(βHQ)和COD去除率(βCOD)逐渐提高,且O3/H2O2体系的处理效果和臭氧利用效果均优于单独O3体系。RPB-O3/H2O2处理对苯二酚废水,当RPB转速为800 rpm,气量和液量分别为60 L·h-1和30 L·h-1,pH=10.0,臭氧浓度=75 mg.L-1,r(H2O2/O3)=0.25的常温条件下,,βHQ可以达到90%,βCOD为43%,βo3约为90%,Y值约0.5;在相似条件下,RPB-O3体系处理对苯二酚废水后βHQ=83%,βCOD=33%,βo3约为80%,Y值约0.45。O3和O3/H2O2处理后,对苯二酚降解的主要中间产物是对苯醌。(2)建立RPB中臭氧在废水中的传质系数KGa模型,考察不同因素对KGa实验值与模型值的影响规律,对模型的预测性进行评价。结果表明RPB-O3处理对苯二酚废水时,KGa模型的模型值与实验值的误差在10%以内;对于苯酚废水,KGa的模型值与实验值的误差为15%以内。KGa模型不仅可有效预测单一有机废水,还可以有效预测实际焦化废水中的臭氧传质过程。(3)提出RPB-O3体系处理化工废水中有机物降解和COD去除速率的模型建立思路和方法。根据RPB-O3体系对苯酚、邻苯二酚、对苯二酚和苯胺废水的处理规律,建立RPB-O3对有机物降解和COD去除的经验关联式模型,并验证了该关联式模型对单一有机物废水的降解速率预测值与实验值的误差在25%以内。该模型也可应用于实际焦化废水的COD和挥发酚的去除效果预测。该模型不仅对单一有机物废水的降解效果具有良好的预测性,对于实际废水处理效果的预测也有很好的效果。(4)采用RPB-O3/H2O2工艺对对苯二酚废水进行处理,在实验条件下,需要同时考虑O3与对苯二酚的直接氧化反应以及O3与HO2的反应。随着废水pH值的增大,kapp-HQ和kpp-COD有提升,碱性条件下更有利于RPB-O3/H2O2处理对苯二酚废水。r(H2O2/O3)、RPB转速、臭氧浓度、气量和液量的增加均能提高kapp-HQ和kapp-COD。在相同条件下,RPB-O3/H2O2体系处理对苯二酚废水的kapp-HQ=2.341 s-1,kapp-COD=0.536 s-1,而搅拌反应器(Stirred Tank Reactor,STR)中kapp-HQ=0.00159 s-1,kapp-COD=3.820×10-4 s-1。(5)利用RPB-O3和RPB-O3/H2O2工艺对聚甲醛实际废水进行处理。聚甲醛废水的COD与臭氧的总反应速率常数kpom约为280-285 L·mol-1·s-1。比较不同的操作条件下RPB-O3和RPB-O3/H2O2对废水COD去除的效果发现,当臭氧气量G=60 L·h-1,液量L=30 L.h-1,废水初始 pH=8.5,臭氧进口浓度 Co3-in=70 mg·L-1,r(H2O2/O3)=0.4,温度T=290 K时,RPB-O3/H2O2对COD去除率可以达到55%,而RPB-O3对COD的去除率约为26%相比于RPB-O3、STR-O3和STR-O3/H2O2处理体系,RPB-O3/H2O2体系在聚甲醛废水的COD去除和臭氧利用效果方面更有优势。(6)将超重力反应器与臭氧氧化方法相结合,对实际焦化废水调节池、二沉池出水分别进行处理。RPB-O3对二沉池废水的COD去除有一定的作用,对二沉池废水中的挥发酚去除率可达到100%,调节池废水的挥发酚去除率可达到61%。处理二沉池废水的臭氧利用效果Y值约0.1-0.5,臭氧传质系数KGa模型在处理二沉池废水的预测误差在25%之内,利用RPB-O3的动力学经验关联式模型可以有效预测调节池废水的处理效果。比较RPB-O3处理二沉池和调节池废水后水体可生化性的变化情况发现,二沉池废水处理后BOD5/COD可提高近3倍,然而调节池废水处理后BOD5/COD降低。RPB连续操作的分级处理方式比间歇操作的循环处理方式更有优势。
李响[6](2020)在《数字化实验应用于初中化学教学的案例整合和实践研究》文中研究指明数字化实验结合了新型信息技术和现代教学理念,主要由传感器、数据采集器和计算机及其相关软件组成,实现了数据的实时采集、数学建模以及图像的分析处理。将其引入中学化学实验教学,是运用现代教育技术对传统教学的补充和优化,有利于提高教育教学效率,促进实验教学创新,实现中学化学实验教学的现代化。当前,教育部正在大力推进教育的信息化和现代化进程,高度重视义务教育阶段学生实验和信息技术相关科学素养的提高,2019年,教育部发布了《初中化学教学装备配置标准》,其中在科学探究主题中就列出了有关数字化探究实验的一系列器材要求与实践活动建议。而在实际开展方面,不少中学都已引进了数字化实验设备,经济相对发达地区的中学还先后建设了数字化实验室,但是数字化实验还未完全在中学化学,特别是初中化学的日常教学中应用起来,大多数教师苦于无法设计并开展适于初中化学教学中应用的数字化实验活动。故笔者希望通过本研究为初中化学一线教师提供相关参考。本研究围绕数字化实验在初中化学中的教学应用展开,研究内容包括:(1)了解数字化实验的特点与发展历程;(2)基于初中化学课程标准、初中化学教学装备配置标准、已有文献和人教版教材,整合出可应用于初中化学教学的数字化实验和探究活动74个;(3)以引入新课、学习新知、巩固提升、应用拓展四个教学环节为应用场景,设计适用于初中化学教学应用的数字化实验案例20个;(4)进行教学实践研究,考察教学效果,为数字化实验在中学化学中的教学应用提出建议。研究得到以下结论:(1)数字化实验应用于初中化学教学的案例整合具有可行性和必要性。(2)数字化实验可用于不同的教学环节,可将引入新课、学习新知、巩固提升和应用拓展四个教学环节为教学场景,整合和设计初中化学数字化实验。(3)按教学环节设计的数字化实验在初中化学教学中具有实用性。论文最后对数字化实验在初中化学教学中的应用提出了建议,对研究的不足进行了反思。
王飞[7](2020)在《不同催化体系下苯酚羟基化反应的热安全性研究》文中研究指明近年来,国内外各种化工生产事故频发,化工行业的安全问题也受到了诸多关注,化工事故发生的根本原因之一是对这些反应的吸放热情况和动力学情况不够熟悉,因此不能做到完善的工艺设计,从而引发生产中的一系列问题,最终导致事故的发生。苯二酚作为重要的化工中间体,作用广泛,被应用与染料、聚合物等领域。常见的合成工艺为利用催化剂进行苯酚和双氧水进行反应合成苯二酚。为了方便实验研究和指导工业生产,本文利用差示扫描量热仪(DSC)首先对反应初始物料过氧化氢和苯酚进行了热稳定性分析,分析结果表明:过氧化氢属于极易发生自我分解的物质,绝热加速量热仪(ARC)实验测得,当过氧化氢在绝热状态下时,温度达到42.04℃时便会发生分解,通过外推法求得过氧化氢的TD24仅为35℃。苯酚相对较稳定,只有融化峰,分解放出的热量几乎可以忽略,较为安全,几乎没有危险性。之后开始利用反应量热仪(RC1e)对不同催化体系下的苯酚羟基化反应过程进行热力学研究,并对反应后的产物进行热稳定性分析,根据实验测得结果,采用风险矩阵法和危险度分级对该反应进行评估。在铁基催化剂作用下:当苯酚羟基化的反应温度为50℃和60℃时,该反应存在着55min的诱导期,当诱导期结束后,反应会在一瞬间放出大量的热,该阶段放热量较大。当反应温度为80℃时,诱导期几乎没有了,该过程的放热量为82.27k J,MTSR为84.20℃。结合初始物料和产物的热稳定性,风险矩阵法评估结果为“须采取措施减少风险”,危险度分级评估结果为:Tp<MTSR<TD24<MTT,属于2级危险度。在铜基催化剂作用下:反应诱导期时间相对较短,仅需3min左右,当反应温度为80℃时,该过程的放热量为76.18k J,MTSR为82.95℃。结合初始物料和产物的热稳定性,风险矩阵法评估结果为“须采取措施减少风险”,危险度分级评估结果为:Tp<MTSR<TD24<MTT,属于2级危险度。在铁-铜复合基催化剂作用下:铜离子优先起到催化作用,催化反应的进行,当反应进行一段时间后,铁离子开始起到催化作用,就避免了单一铁离子催化时热量的积累的现象产生。当反应温度为80℃时,该过程的放热量为92.45k J,MTSR为85.29℃。结合初始物料和产物的热稳定性,风险矩阵法评估结果为“须采取措施减少风险”,危险度分级评估结果为:Tp<MTSR<TD24<MTT,属于2级危险度。
郑庄钰,陈燕,倪佳琪,倪佳琳[8](2019)在《利用手持技术探究过氧化氢生物催化剂种类及用量》文中进行了进一步梳理针对中学生物和化学课堂中"探究催化剂对双氧水的分解作用实验"存在试剂有毒、价格较贵、不易保存、比较方法较为粗略等问题,改用常见、便宜、容易购买的水果蔬菜作为催化剂,利用压强传感器观测不同种类及用量的催化剂分解H2O2的速率,从中选择适于课堂演示及学生自主探究实验的生物催化剂及其用量。实验研究结果表明,室温下以2g上海青叶作为催化剂与2mL 3%H2O2溶液反应最适合中学课堂演示及中学生自主探究实验。
郭一曼[9](2019)在《MCF介孔分子筛负载钴催化环己基过氧化氢分解》文中研究表明环己酮是一种重要的有机化工原料,用于生产己二胺、己内酰胺等化工产品。工业上环己酮主要是由环己烷无催化氧化法生产的。首先通过环己烷氧化获得重要的中间产物环己基过氧化氢(CHHP),然后再催化CHHP分解得到环己醇和环己酮的混合物。传统的CHHP加碱催化分解工艺只能得到87%的醇酮总选择性,并且产生大量的废碱液,造成环境污染。因此开发出高效绿色的分解工艺对提高环己酮生产效率具有重要作用。过渡金属负载型分子筛催化剂在CHHP分解反应中具有较高的催化活性和醇酮选择性,但是普遍存在金属组分的流失,因此,如何抑制活性金属组分的流失成为提高分解催化剂稳定性需要重点解决的问题。本文从以下三方面解决金属活性组分流失的问题。本文首先以介孔二氧化硅泡沫材料(MCF)为载体,通过原位合成法制备不同钴含量的催化剂XCo-MCF(X=4%,8%,10%,20%),采用N2物理吸附、FT-IR、UV-Vis等手段对催化剂的结构进行表征,考察催化剂在CHHP分解反应中的催化性能和稳定性。结果表明:活性组分主要是以四氧化三钴的形式存在,不同钴含量的Co-MCF介孔分子筛催化剂在CHHP分解反应中都具有较好的初始催化性能,CHHP转化率都高于90%,醇酮选择性高于100%。其中以8%Co-MCF催化活性最好,CHHP转化率达到96%,醇酮选择性分别为77.5%和53.5%,醇酮总选择性超百可能是由于少量环己烷氧化或者是反应体系中的酯水解成了环己醇。催化剂经过四次回收后,8%Co-MCF催化剂的CHHP转化率为95%,催化活性基本上能够保持稳定,其他催化剂活性均有不同程度降低。ICP结果显示,催化剂活性组分钴都有不同程度的流失,其中当负载量达到20%时,活性组分的流失速率得到有效抑制。其次,分别以原位焙烧法和化学接枝法将席夫碱钴金属配合物Cosalen高度分散负载在MCF载体上,并对催化剂进行表征和反应评价。结果表明:钴催化剂在CHHP分解反应中都具有较好的初始催化性能,接枝法制备的G-Cosalen@MCF催化剂,CHHP分解转化率达到了97%,醇酮选择性分别为80.5%和40.8%,经过四次回收后,转化率保持在95%。经过焙烧过程的样品G-Cosalen@MCF-c和S-Cosalen@MCF-c的活性组分主要以CoO的形式存在,在分解反应中CHHP转化率分别为95.5%和97%,经过四次回收使用后,CHHP转化率都下降到89%。最后,以Co-MCF为核心催化剂,采用水热合成法制备了二氧化硅包覆的核壳型催化剂Co-MCF@Silicalite-1,并将催化剂应用于CHHP分解反应中。核壳催化剂的催化活性低于Co-MCF,动态晶化制备的样品Co-MCF@Silicalite-1-Ⅰ和静态晶化制备的样品Co-MCF@Silicalite-1-Ⅱ在CHHP分解反应中分别具有62.3%和70.9%的转化率。当Co-MCF@Silicalite-1-Ⅰ催化剂用量增加到0.2g/10mL环己烷氧化液时,CHHP转化率达到82.9%,经过四次回收后,催化活性下降严重。产生这种现象的原因可能是由于二氧化硅外壳孔径小,影响了反应物的扩散和活性组分的接触,反应产物容易堵塞孔道,造成催化性能的逐次下降。
高源[10](2019)在《光驱扩散泳微纳马达集群行为研究》文中研究指明自然界中的个体可通过交互组成群体,不仅能够表现出复杂的集群行为,还能够实现多样化的功能。类似于自然界的集群行为,人造微纳马达群体可通过内部交互和环境交互形成集群体,从而展现出远超微纳马达个体的功能性。微纳马达是一种可以将环境能量转化为自身机械能的微纳尺度机器人。不同的能量在驱动微纳马达时具有各异的优势,而光能作为一种随处可见,控制方式简单的能源,可将宏观的光能梯度转化为化学浓度梯度,通过扩散泳机理驱动微纳马达运动,在实现微纳马达集群方面具有突出的优势,从而有效解决单体微纳马达无法应对大尺度环境污染、大面积组织病变的问题。然而,目前光驱扩散泳微纳马达的研究多集中于现象研究,缺乏对内部机理的深入阐释,也缺乏面向应用的集群策略。因此,研究光驱扩散泳微纳马达的驱动机理和集群行为,可以为扩散泳微纳马达的设计提供优化参数,对提高光驱微纳马达的应用范围和作用效果具有重要意义。本文采用理论、实验和仿真结合的方法,在理论层面从半导体的物化特性入手,从光电效应角度阐明半导体内部的能级分布规律和载流子分布规律,基于电导调制效应及阱辅助复合方式探究了氧化铁光注入非平衡载流子时电导率的变化规律和载流子的复合机理,并根据热电子发射机理分析了半导体内部电子在热发射过程中的逸出特性。根据氧化铁与过氧化氢的光照芬顿反应,阐释了反应产物的构成及PH值对产物组分的影响规律。基于电化学原理揭示了马达表面反应离子交换率的影响因素。基于双电层理论及玻尔兹曼分布规律分析了马达表面物理特性和溶液内部化学特性对马达与溶液界面相互作用的影响规律。阐明了溶液环境内各个物理场模块的控制方程,并根据控制方程分析了物理场之间的单向耦合关系,建立了全耦合的扩散泳微纳马达溶液环境物理场模型。针对单一介质溶液环境,设计了图案化集群实验装置,采用高温水热法制备氧化铁微纳颗粒,并对其形貌、尺寸、晶相、元素及光吸收特性进行表征,实验研究了微纳马达光照下的图案化集群行为。建立微纳马达图案化集群的全耦合有限元模型,将反应工程、化学、静电、流体、粒子示踪等多个物理场耦合并研究了微纳马达集群过程中整个系统内的浓度分布、电场分布、流线分布及粒子排布,针对该集群方法在微纳制造领域的应用前景,探究了各类参数对马达集群图案边缘锐度的影响规律。从单向介质溶液环境拓展到两相介质溶液环境,基于光驱扩散泳机理设计了由微纳马达集群体驱动的液滴机器人。通过实验方法对油相中装载有过氧化氢溶液及马达集群体的液滴,在局部光照下受扩散泳力驱动的运动行为进行了研究。为了实现微纳马达集群的可重构化及液滴的动态控制,通过控制光照位置将多个液滴融合为一体。基于光驱扩散泳多物理场模型,将模型耦合至两相流中,探究了光驱扩散泳驱动机理下的两相流界面变化规律,并进一步研究了正反应速率、马达半径、两相迁移率对液滴驱动效果的影响。
二、过氧化氢催化分解反应的实验数据处理(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、过氧化氢催化分解反应的实验数据处理(论文提纲范文)
(1)碱液吸收/电化学氧化处理乙硫醇恶臭气体效能与机制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 乙硫醇恶臭气体控制技术研究现状 |
1.2.1 物理法 |
1.2.2 生物法 |
1.2.3 化学法 |
1.3 电化学氧化技术在恶臭气体处理中的应用 |
1.3.1 直接氧化过程 |
1.3.2 间接氧化过程 |
1.4 电化学法生成高铁酸盐研究和应用现状 |
1.4.1 高铁酸盐的物理化学性质 |
1.4.2 高铁酸盐的制备方法 |
1.4.3 电化学法生成高铁酸盐的实际应用 |
1.5 石墨毡阴极材料研究现状 |
1.5.1 氧气还原反应 |
1.5.2 石墨毡阴极材料改性方法 |
1.6 该研究领域存在的主要问题 |
1.7 本文的主要研究内容 |
1.7.1 课题来源 |
1.7.2 课题选题依据、目的和意义 |
1.7.3 主要研究内容 |
1.7.4 技术路线图 |
第2章 实验材料和方法 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.1.1 主要实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 反应装置与实验方法 |
2.2.1 电化学实验装置与方法 |
2.2.2 高铁酸盐与目标有机物的反应动力学和计量学实验 |
2.2.3 碱液吸收/电化学氧化体系处理乙硫醇气体 |
2.3 分析测试方法 |
2.3.1 高铁酸盐浓度的测定 |
2.3.2 乙硫醇浓度的测定 |
2.3.3 过氧化氢浓度的测定 |
2.3.4 乙硫醇氧化产物的测定 |
2.4 改性石墨毡电极的制备与表征 |
2.4.1 改性石墨毡电极的制备 |
2.4.2 石墨毡电极的表征 |
第3章 电化学法生成高铁酸盐原位氧化乙硫醇效能与反应机制 |
3.1 引言 |
3.2 高铁酸盐的电化学生成规律及反应动力学 |
3.2.1 电化学法生成高铁酸盐影响因素分析 |
3.2.2 高铁酸盐在氢氧化钠溶液中的稳定性 |
3.2.3 电化学法生成高铁酸盐反应动力学模型的建立与验证 |
3.3 高铁酸盐与乙硫醇的氧化反应机制 |
3.3.1 高铁酸盐氧化乙硫醇的反应动力学 |
3.3.2 高铁酸盐与乙硫醇的反应计量学和氧化产物 |
3.3.3 高铁酸盐与乙硫醇氧化反应路径推测 |
3.4 乙硫醇在阳极表面的氧化规律 |
3.4.1 氢氧化钠浓度和电流密度的影响 |
3.4.2 氧化产物分析 |
3.5 乙硫醇在铸铁阳极上的氧化规律和机制 |
3.5.1 反应机制分析 |
3.5.2 氢氧化钠浓度和电流密度的影响 |
3.5.3 电极使用次数的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 石墨毡阴极改性及其电化学生成过氧化氢机制 |
4.1 引言 |
4.2 改性石墨毡电极结构和电化学性能表征 |
4.2.1 表观形貌分析 |
4.2.2 表面结构分析 |
4.2.3 表面元素价态分析 |
4.2.4 电化学性能分析 |
4.3 过氧化氢电化学生成影响因素及机制 |
4.3.1 氢氧化钠浓度的影响 |
4.3.2 电流密度的影响 |
4.3.3 电极使用次数的影响 |
4.3.4 氧气还原反应机制分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 碱液吸收/电化学氧化体系处理乙硫醇工艺优化与效能 |
5.1 引言 |
5.2 阴阳极协同处理乙硫醇溶液工艺优化 |
5.2.1 反应体系分析 |
5.2.2 氢氧化钠浓度的影响 |
5.2.3 电流密度的影响 |
5.2.4 曝气模式的影响 |
5.2.5 循环使用次数的影响 |
5.3 碱液吸收/电化学氧化体系处理乙硫醇气体影响因素分析 |
5.3.1 乙硫醇气体在氢氧化钠溶液中的吸收 |
5.3.2 氢氧化钠浓度的影响 |
5.3.3 气体浓度的影响 |
5.3.4 气体流量的影响 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(2)碱和铜镍掺杂锰氧八面体分子筛催化过氧化氢分解的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 过氧化氢的性质 |
1.2 过氧化氢的应用 |
1.3 研究过氧化氢催化分解的意义 |
1.3.1 分解废水中的过氧化氢 |
1.3.2 提升火箭发动机的性能 |
1.3.3 制氧 |
1.3.4 总结 |
1.4 过氧化氢分解催化剂综述 |
1.4.1 金属催化剂 |
1.4.2 金属氧化物催化剂 |
1.4.3 过氧化氢分解催化剂活性比较 |
1.5 OMS-2催化剂 |
1.5.1 OMS-2的结构和性质 |
1.5.2 OMS-2催化过氧化氢分解的机理 |
1.5.3 OMS-2制备方法的选择 |
1.6 立题依据及研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 制备方法 |
2.2.1 制备方法的选择 |
2.2.2 制备过程 |
2.3 分析检测方法 |
2.3.1 X射线衍射分析 |
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)观察分析 |
2.3.3 低温N2吸附测试 |
2.3.4 X射线光电子光电子能谱分析(XPS) |
2.3.5 电感耦合等离子体分析(ICP) |
第三章 Cu或 Ni掺杂OMS-2 催化剂结构分析 |
3.1 综合分析的主要结果 |
3.2 催化剂的晶体结构 |
3.2.1 由XRD图谱得到晶体结构 |
3.2.2 催化剂晶粒的大小 |
3.2.3 结论 |
3.3 OMS-2形貌 |
3.4 表面结构 |
3.4.1 掺杂离子的种类和浓度对比表面积和孔体积的影响 |
3.4.2 制备温度对催化剂比表面积和孔径分布的影响 |
3.4.3 对孔体积和比表面积变化规律异常的解释和微孔介孔来源的分析 |
3.4.4 结论 |
3.5 催化剂组成分析 |
3.5.1 Mn、K、Cu、Ni、O的原子摩尔比 |
3.5.2 结论 |
3.6 XPS测试结果与讨论 |
3.6.1 分峰参数和各个峰的归属 |
3.6.2 表面Cu和Ni |
3.6.3 合成条件对表面Mn~(3+)/Mn~(4+)、Mn~(4+)/O和 Mn~(4+)/(Mn+O)比的影响 |
3.6.4 结论 |
第四章 铜镍掺杂的锰氧八面体分子筛对过氧化氢分解反应的催化性能研究 |
4.1 过氧化氢分解动力学实验 |
4.1.1 反应条件的选择 |
4.1.2 动力学实验 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 反应速率常数和活化能 |
4.2.2 构性关系 |
4.2.3 结论 |
第五章 碱催化过氧化氢均匀释氧的研究 |
5.1 过氧化氢分解动力学模型的建立 |
5.2 过氧化氢分解动力学模型中参数的确定 |
5.2.1 文献法确定参数 |
5.2.2 实验测定活化能和指前因子 |
5.2.3 实验测定传热系数 |
5.2.4 完整的动力学方程 |
5.3 用Matlab求解不同水浴温度下过氧化氢溶液分解动力学 |
5.4 过氧化氢均匀释氧3种具体方案的确定,做实验曲线 |
5.5 结论 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
1 两种拟合方法对O1s的XPS数据进行分峰得到的结果 |
1.1 固定O_(ads)和O_(latt)的峰位置等于文献值 |
1.2 允许峰位偏移0.3eV时的分峰结果 |
1.3 XPSpeak41软件中的勾选不同峰型函数的区别 |
2.过氧化氢催化分解的动力学数据的修正(压强)方法 |
3.实验温度的确定方法 |
作者简介及在校期间科研成果 |
后记和致谢 |
(3)新型多孔阳极氧化铝模板负载钯催化剂对双氧水分解的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 负载型纳米金属催化剂研究现状 |
1.2.1 纳米金属材料的物化性质 |
1.2.2 负载型纳米金属材料分类 |
1.3 负载型纳米金属催化剂的精准控制 |
1.3.1 物理法制备金属纳米催化剂 |
1.3.2 电沉积法制备金属纳米催化剂 |
1.3.3 物理沉积与电化学沉积方法的比较 |
1.4 Pd纳米功能材料的微观结构控制方法 |
1.4.1 Pd纳米颗粒的控制方法 |
1.4.2 Pd纳米薄膜的控制方法 |
1.4.3 Pd纳米线的控制方法 |
1.4.4 Pd金属纳米管的控制方法 |
1.5 负载型纳米金属催化剂中过氧化氢分解 |
1.5.1 过氧化氢催化分解的应用 |
1.5.2 H_2O_2催化分解相关理论与模型 |
1.5.3 不同受体上H_2O_2分解反应机理 |
1.5.4 H_2O_2催化分解的影响因素 |
1.5.5 催化剂孔道研究进展 |
1.5.6 孔道中的微泡研究进展 |
1.6 论文选题的目的和主要研究内容 |
1.6.1 研究的目的和意义 |
1.6.2 研究的主要内容 |
第二章 草酸电解液中Pd@AAO催化剂的制备 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料及方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 AAO模板的制备 |
2.2.3 电化学沉积制备Pd@AAO催化剂 |
2.3 AAO模板与Pd@AAO催化剂的表征 |
2.3.1 AAO模板的表征 |
2.3.2 Pd@AAO催化剂的表征 |
2.4 实验结果与讨论 |
2.4.1 AAO模板氧化时间的确定 |
2.4.2 扩孔时间对Pd@AAO直流电沉积效果的影响 |
2.4.3 不同直流沉积时间对Pd@AAO沉积效果的影响 |
2.4.4 不同交流沉积时间对Pd@AAO沉积效果的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 草酸模板制备工艺对Pd@AAO催化性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料及方法 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 AAO模板扩孔对Pd@AAO催化性能的影响 |
3.3.2 沉积时间对 Pd@AAO催化性能的影响 |
3.4 Pd@AAO对H_2O_2催化机理分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 硫酸电解液中Pd@AAO催化剂的制备与表征 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料及方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 AAO模板的制备 |
4.2.3 电化学沉积制备Pd@AAO催化剂 |
4.3 AAO模板与Pd@AAO催化剂的表征 |
4.3.1 AAO模板的表征 |
4.3.2 Pd@AAO催化剂的表征 |
4.4 实验结果与讨论 |
4.4.1 AAO模板扩孔时间的确定 |
4.4.2 模板的有序度对Pd@AAO沉积效果的影响 |
4.4.3 直流沉积电压对Pd@AAO沉积效果的影响 |
4.4.4 交流沉积时间对Pd@AAO沉积效果的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 硫酸模板制备工艺对Pd@AAO催化性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料及方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 直流沉积电压对Pd@AAO催化性能的影响 |
5.3.2 交流沉积时间对Pd@AAO催化性能的影响 |
5.3.3 Pd@AAO催化剂的失活性能测试 |
5.4 Pd@AAO对H_2O_2催化机理分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 研究工作的创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
攻读学位期间研究成果 |
致谢 |
(4)掺杂对氢氧直接合成过氧化氢用钯基催化剂的性能调控(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 双氧水的工业合成方法 |
1.2.1 蒽醌法 |
1.2.2 电解法 |
1.2.3 异丙醇氧化法 |
1.2.4 等离子体法 |
1.2.5 燃料电池法 |
1.2.6 直接合成法 |
1.3 直接合成法催化剂 |
1.3.1 活性成分 |
1.3.2 载体 |
1.3.3 制备方法 |
1.4 直接合成法的反应器 |
1.5 反应机理 |
1.6 本课题研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验药品和仪器 |
2.2 催化剂的表征 |
2.2.1 电子显微镜表征 |
2.2.2 X射线衍射分析(XRD) |
2.2.3 X射线光电子能谱分析(XPS) |
2.2.4 程序升温脱附(TPD) |
2.3 实验设计 |
2.3.1 反应体系中主反应的性能测试 |
2.3.2 反应体系中副反应的性能测试 |
2.3.3 循环稳定性测试 |
2.4 实验分析 |
2.4.1 铈量法 |
2.4.2 气相色谱工作站测试 |
2.5 本章小结 |
第三章 不同载体制备的W掺杂钯基催化剂应用于氢氧直接合成过氧化氢反应 |
3.1 引言 |
3.2 实验药品与仪器 |
3.3 催化剂的制备 |
3.4 材料的表征 |
3.5 性能评价 |
3.5.1 合成过氧化氢的性能测试 |
3.5.2 副反应的性能测试 |
3.6 本章小结 |
第四章 不同金属负载比的W掺杂钯基催化剂应用于氢氧直接合成过氧化氢研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验药品与仪器 |
4.3 催化剂的制备 |
4.4 材料的表征与分析 |
4.5 性能评价 |
4.5.1 合成过氧化氢的性能测试 |
4.5.2 副反应的性能测试 |
4.5.3 机理分析探究 |
4.6 本章小结 |
第五章 卤素掺杂改性对氢氧直接合成过氧化氢用钯基催化剂的性能调控 |
5.1 引言 |
5.2 实验药品与仪器 |
5.3 卤素掺杂改性钯基催化剂应用于氢氧直接合成过氧化氢的研究 |
5.3.1 催化剂的制备 |
5.3.2 材料的表征与分析 |
5.3.3 性能评价 |
5.4 Pd/Al_2O_3在不同的卤族反应液中直接合成过氧化氢反应的研究 |
5.4.1 催化剂的制备 |
5.4.2 性能评价 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表论文情况 |
作者及导师简介 |
附件 |
(5)超重力臭氧高级氧化技术处理化工有机废水的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 化工有机废水的研究现状 |
1.2.1 化工有机废水的来源及特点 |
1.2.2 化工有机废水的处理方法和研究现状 |
1.2.3 化工有机废水处理方法的缺陷 |
1.3 臭氧高级氧化技术 |
1.3.1 臭氧高级氧化技术的特点 |
1.3.2 臭氧高级氧化技术类型 |
1.3.3 臭氧高级氧化技术在废水处理中的研究进展 |
1.4 超重力技术的研究进展 |
1.4.1 超重力技术概况 |
1.4.2 RPB的特点及优势 |
1.4.3 超重力技术在气体吸收中的研究现状 |
1.4.4 超重力臭氧高级氧化技术在水处理领域的研究现状 |
1.5 本研究的目的与意义 |
1.6 本文研究主要内容及创新点 |
第二章 超重力O_3工艺处理苯酚、邻苯二酚、对苯二酚和苯胺废水的动力学模型 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验流程 |
2.2.2 实验设备与试剂 |
2.2.3 实验分析方法 |
2.2.4 实验方案 |
2.3 动力学模型 |
2.4 实验结果与分析讨论 |
2.4.1 对苯二酚初始浓度对A_1和A_2的影响 |
2.4.2 RPB转速对A_1和A_2的影响 |
2.4.3 气量对A_1和A_2的影响 |
2.4.4 臭氧浓度对A_1和A_2的影响 |
2.4.5 液量对A_1和A_2的影响 |
2.4.6 初始pH值对A_1和A_2的影响 |
2.4.7 温度对A_1和A_2的影响 |
2.4.8 不同有机物的A_1和A_2 |
2.5 RPB中γ和A的关联式及模型验证 |
2.6 本章小结 |
第三章 超重力O_3/H_2O_2工艺处理对苯二酚废水的动力学 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验流程 |
3.2.2 实验设备与试剂 |
3.2.3 实验分析方法 |
3.2.4 实验方案 |
3.3 实验结果与分析讨论 |
3.3.1 pH值对HQ、COD降解的影响 |
3.3.2 r(H_2_O2/O_3)对HQ、COD降解的影响 |
3.3.3 RPB转速对HQ、COD降解的影响 |
3.3.4 臭氧浓度对HQ、COD降解的影响 |
3.3.5 气量对HQ、COD降解的影响 |
3.3.6 液量对HQ、COD降解的影响 |
3.3.7 对苯二酚初始浓度对HQ、COD降解的影响 |
3.4 RPB-O_3/H_2O_2与STR-O_3/H_2O_2的比较 |
3.5 本章小结 |
第四章 超重力环境中O_3工艺处理对苯二酚、苯酚废水的传质系数模型 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验流程 |
4.2.2 实验设备与试剂 |
4.2.3 实验分析方法 |
4.2.4 实验方案 |
4.3 传质系数模型建立 |
4.3.1 废水中臭氧发生的反应 |
4.3.2 模型建立的假设条件 |
4.3.3 RPB中K_(Ga)的模型建立 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 对苯二酚(苯酚)pH值和初始浓度的确定 |
4.4.2 RPB转速对传质系数(K_(Ga))的影响 |
4.4.3 液体流量对传质系数(K_(Ga))的影响 |
4.4.4 臭氧气量对传质系数(K_(Ga))的影响 |
4.4.5 RPB进口臭氧浓度对传质系数(K_(Ga))的影响 |
4.4.6 废水中有机物初始浓度对传质系数(K_(Ga))的影响 |
4.4.7 模型的预测性 |
4.5 本章小结 |
第五章 超重力环境中O_3、O_3/H_2O_2工艺处理对苯二酚废水的影响因素 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验流程 |
5.2.2 实验设备与试剂 |
5.2.3 实验分析方法 |
5.2.4 实验方案 |
5.3 实验结果与分析讨论 |
5.3.1 臭氧直接反应与间接反应的权重分析 |
5.3.2 臭氧-对苯二酚反应与臭氧-过氧化氢反应的动力学比较 |
5.3.3 初始pH值对对苯二酚废水处理效果的影响 |
5.3.4 投加过氧化氢与臭氧的摩尔比r(H_2O_2/O_3)对对苯二酚废水处理效果的影响 |
5.3.5 RPB转速对对苯二酚废水处理效果的影响 |
5.3.6 臭氧浓度对对苯二酚废水处理效果的影响 |
5.3.7 气体流量对对苯二酚废水处理效果的影响 |
5.3.8 液体流量对对苯二酚废水处理效果的影响 |
5.3.9 温度对对苯二酚废水处理效果的影响 |
5.3.10 对苯二酚在O_3和O_3/H_2O_2的降解机理 |
5.4 本章小结 |
第六章 超重力O_3和O_3/H_2O_2工艺处理实际聚甲醛废水 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验流程 |
6.2.2 实验设备与试剂 |
6.2.3 实验分析方法 |
6.2.4 实验方案 |
6.3 超重力O_3、O_3/H_2O_2处理聚甲醛废水的效果 |
6.3.1 聚甲醛废水COD与臭氧反应速率常数的确定 |
6.3.2 r(H_2O_2/O_3)对聚甲醛废水COD去除率的影响 |
6.3.3 RPB转速对聚甲醛废水COD去除的影响 |
6.3.4 臭氧浓度对聚甲醛废水COD去除的影响 |
6.3.5 气量对聚甲醛废水COD去除的影响 |
6.3.6 液量对聚甲醛废水COD去除的影响 |
6.4 RPB与STR处理聚甲醛废水的比较 |
6.5 本章小结 |
第七章 超重力O_3工艺处理实际焦化废水 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 实验流程 |
7.2.2 实验设备与试剂 |
7.2.3 实验分析方法 |
7.2.4 实验方案 |
7.3 超重力O_3工艺处理焦化废水处理流程中的二沉池出水 |
7.3.1 RPB转速对废水处理效果的影响 |
7.3.2 臭氧浓度对废水COD和挥发酚去除效果的影响 |
7.3.3 气量对废水处理效果的影响 |
7.3.4 液量对废水处理效果的影响 |
7.3.5 温度对废水处理效果的影响 |
7.3.6 臭氧传质模型的预测性 |
7.4 RPB-O_3工艺不同方式对焦化废水处理效果的影响 |
7.5 RPB-O_3动力学模型预测调节池废水中挥发酚和COD的去除 |
7.6 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在校期间研究成果 |
作者和导师简介 |
博士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(6)数字化实验应用于初中化学教学的案例整合和实践研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的缘由 |
1.2 研究的目的和意义 |
1.2.1 有利于促进教育的信息化和现代化 |
1.2.2 有利于促进学生的多方面发展 |
1.2.3 有利于促进教师的专业发展 |
1.3 研究思路和方法 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 研究方法 |
第2章 数字化实验概述 |
2.1 数字化实验的组成和特点 |
2.1.1 数字化实验的组成 |
2.1.2 数字化实验的特点 |
2.2 数字化实验的发展概述 |
2.3 数字化实验在中学化学中的教学应用概述 |
2.3.1 国外研究概述 |
2.3.2 国内研究概述 |
第3章 研究理论基础 |
3.1 建构主义学习理论 |
3.2 加涅的信息加工学习理论 |
3.3 化学“四重表征”教学模式 |
第4章 数字化实验应用于初中化学教学的案例整合 |
4.1 基于课程标准分析 |
4.2 基于教学装备配置标准分析 |
4.3 基于教学内容单元和文献的案例归纳 |
第5章 不同教学环节中的数字化实验教学片段设计 |
5.1 引入新课 |
5.2 学习新知 |
5.3 巩固提升 |
5.4 应用拓展 |
第6章 数字化实验应用于初中化学教学的实践研究 |
6.1 研究目标 |
6.2 课题的选择 |
6.3 教学设计与实施 |
6.4 教学实践效果调查与分析 |
6.4.1 关于学生对于数字化实验熟悉程度和接受度 |
6.4.2 关于学生对于数字化实验习题的解答 |
第7章 研究结论与反思 |
7.1 研究结论 |
7.2 建议 |
7.3 反思 |
参考文献 |
附录 初中学生对于数字化实验熟悉程度和接受度情况调查 |
在读期间发表的学术论文与研究成果 |
致谢 |
(7)不同催化体系下苯酚羟基化反应的热安全性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 反应热失控评估研究进展 |
1.2.2 苯酚羟基化过程的研究进展 |
1.3 本论文的工作 |
第2章 化工工艺热危险性评估方法及主要实验设备 |
2.1 反应性物料危险性评估方法 |
2.2 化工工艺热危险性评估方法 |
2.2.1 冷却失效情形 |
2.2.2 风险矩阵法 |
2.2.3 工艺危险度评估 |
2.2.4 失控风险评估程序 |
2.3 反应热风险评估所用的主要实验设备 |
2.3.1 差示扫描量热仪 |
2.3.2 绝热加速量热仪 |
2.3.3 反应量热仪 |
2.4 本章小结 |
第3章 催化剂的制备及反应初始物料热安全性研究 |
3.1 催化剂的制备 |
3.1.1 实验试剂 |
3.1.2 γ-Al_2O_3吸附量的测定 |
3.1.3 等体积浸渍法催化剂制备过程 |
3.2 反应初始物料热安全性研究 |
3.2.1 过氧化氢热稳定性分析 |
3.2.1.1 DSC实验与结果分析 |
3.2.1.2 ARC实验结果与分析 |
3.2.2 苯酚热稳定性分析 |
3.2.2.1 DSC实验结果与分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 铁基催化剂对苯酚羟基化工艺的热危险性研究 |
4.1 RC1E实验部分 |
4.2 铁基催化剂下苯酚羟基化工艺反应过程的热危险性研究 |
4.2.1 反应温度对反应过程的影响 |
4.2.2 不同催化活性中心质量对反应过程的影响 |
4.2.3 绝热温升的计算 |
4.2.4 MTSR的计算 |
4.3 铁基催化剂下苯酚羟基化工艺反应产物的产率测定与热稳定性分析 |
4.3.1 反应产物的产率测定 |
4.3.2 反应产物的热稳定性分析 |
4.4 铁基催化剂下苯酚羟基化工艺的热危险性评估 |
4.4.1 风险矩阵法评估 |
4.4.2 危险度分级评估 |
4.5 本章小结 |
第5章 铜基催化剂对苯酚羟基化工艺的热危险性研究 |
5.1 RC1E实验部分 |
5.2 铜基催化剂下苯酚羟基化工艺反应过程的热危险性研究 |
5.2.1 反应温度对反应过程的影响 |
5.2.2 不同催化活性中心质量对反应过程的影响 |
5.2.3 绝热温升的计算 |
5.2.4 MTSR的计算 |
5.3 铜基催化剂下苯酚羟基化工艺反应产物的产率测定与热稳定性分析 |
5.3.1 反应产物的产率测定 |
5.3.2 反应产物的热稳定性分析 |
5.4 铜基催化剂下苯酚羟基化工艺的热危险性评估 |
5.4.1 风险矩阵法评估 |
5.4.2 危险度分级评估 |
5.5 本章小结 |
第6章 铁-铜复合基催化剂对苯酚羟基化工艺的热危险性研究 |
6.1 RC1E实验部分 |
6.2 铁-铜复合基催化剂下苯酚羟基化工艺反应过程的热危险性研究 |
6.2.1 反应温度对反应过程的影响 |
6.2.2 不同催化活性中心质量对反应过程的影响 |
6.2.3 绝热温升的计算 |
6.2.4 MTSR的计算 |
6.3 铁-铜复合基催化剂下苯酚羟基化工艺反应产物的产率测定与热稳定性分析 |
6.3.1 反应产物的产率测定 |
6.3.2 反应产物的热稳定性分析 |
6.4 铁-铜复合基催化剂下苯酚羟基化工艺的热危险性评估 |
6.4.1 风险矩阵法评估 |
6.4.2 危险度分级评估 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 本论文的主要结论 |
7.2 问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间成果 |
(8)利用手持技术探究过氧化氢生物催化剂种类及用量(论文提纲范文)
一、过氧化氢分解实验的相关研究 |
二、利用手持技术研究过氧化氢生物催化剂的实验设计 |
1. 实验目的 |
2. 实验原理 |
3. 实验用品 |
三、实验探究过程 |
1. 实验准备 |
2. 实验方法 |
3. 实验项目 |
4. 注意事项 |
四、结果与讨论 |
1. 探究生物催化剂种类对过氧化氢分解的影响 |
2. 探究生物催化剂用量对过氧化氢分解的影响 |
五、实验总结 |
1. 实验结果归纳 |
2. 本实验方案在中学化学教学中实施的优点 |
(9)MCF介孔分子筛负载钴催化环己基过氧化氢分解(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 环己烷无催化氧化法 |
1.3 工业化环己基过氧化氢分解工艺现状 |
1.4 环己基过氧化氢催化分解体系研究进展 |
1.4.1 季铵盐类催化体系 |
1.4.2 仿生卟啉类催化体系 |
1.4.3 固体碱金属催化体系 |
1.4.4 金属负载型分子筛催化体系 |
1.5 MCF介孔分子筛的合成及应用 |
1.5.1 MCF介孔分子筛介绍 |
1.5.2 MCF介孔分子筛的合成 |
1.5.3 金属负载型MCF介孔分子筛的应用 |
1.6 本课题的研究目的、内容及意义 |
第2章 MCF介孔分子筛负载Co催化CHHP分解 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验仪器与试剂 |
2.2.2 催化剂制备 |
2.2.3 催化剂的表征方法 |
2.2.4 环己基过氧化氢分解反应评价 |
2.2.5 反应产物分析 |
2.3 Co-MCF催化剂表征及反应评价 |
2.3.1 红外光谱分析(FT-IR) |
2.3.2 紫外光谱分析(UV-Vis) |
2.3.3 氮气物理吸附表征 |
2.3.4 X射线衍射(XRD) |
2.3.5 透射电镜图谱分析(TEM) |
2.3.6 扫描电镜图谱分析(SEM) |
2.3.7 XPS |
2.3.8 H2-TPR图谱分析 |
2.4 环己基过氧化氢分解反应评价 |
2.5 催化剂稳定性 |
2.6 本章小结 |
第3章 MCF负载Cosalen催化CHHP分解 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验仪器与试剂 |
3.2.2 原位合成煅烧法制备Cosalen@MCF |
3.2.3 化学接枝法制备Cosalen@MCF |
3.2.4 催化剂表征方法 |
3.2.5 环己基过氧化氢分解反应评价 |
3.3 Cosalen@MCF催化剂的表征 |
3.3.1 红外光谱分析(FT-IR) |
3.3.2 紫外光谱分析(UV-vis) |
3.3.3 氮气物理吸附分析 |
3.3.4 X射线衍射(XRD) |
3.3.5 XPS分析 |
3.4 Cosalen@MCF催化剂性能评价 |
3.4.1 环己基过氧化氢分解反应评价 |
3.4.2 催化剂稳定性考察 |
3.5 本章小结 |
第4章 二氧化硅包覆的Co-MCF核壳型催化剂的制备及其催化CHHP分解 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验仪器与试剂 |
4.2.2 核壳型催化剂Co-MCF@Silicalite的制备 |
4.2.3 催化剂表征方法 |
4.2.4 环己基过氧化氢分解反应评价 |
4.3 Co-MCF@Silicalite-1 催化剂的表征 |
4.3.1 红外光谱分析(FT-IR) |
4.3.2 紫外光谱分析(UV-Vis) |
4.3.3 氮气物理吸附分析 |
4.3.4 X射线衍射分析(XRD) |
4.3.5 扫描电镜图谱分析(SEM) |
4.4 Co-MCF@Silicalite-1 催化剂的性能评价 |
4.4.1 不同方法制备的催化剂的性能 |
4.4.2 催化剂用量对催化性能的影响 |
4.4.3 催化剂稳定性考察 |
4.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位论文期间的成果 |
(10)光驱扩散泳微纳马达集群行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源及研究目的和意义 |
1.2 光驱扩散泳微纳马达研究现状 |
1.2.1 离子型光驱扩散泳微纳马达 |
1.2.2 非离子型光驱扩散泳微纳马达 |
1.3 光驱扩散泳微纳马达制备方法研究现状 |
1.3.1 化学合成方法 |
1.3.2 物理气相沉积方法 |
1.3.3 层层自组装方法 |
1.4 光驱扩散泳微纳马达集群行为研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 光驱扩散泳微纳马达的驱动机理分析 |
2.1 引言 |
2.2 氧化铁微纳马达光吸收特性分析 |
2.2.1 氧化铁微纳马达光电效应 |
2.2.2 氧化铁微纳马达芬顿反应 |
2.3 氧化铁微纳马达与过氧化氢溶液界面相互作用分析 |
2.3.1 微纳马达表面电位对界面相互作用的影响 |
2.3.2 溶液粒子流动特性对界面相互作用的影响 |
2.4 微纳马达溶液环境多物理场分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 光驱扩散泳微纳马达在单相介质中的图案化集群研究 |
3.1 引言 |
3.2 光驱扩散泳微纳马达图案化集群实验 |
3.2.1 图案化集群装置设计 |
3.2.2 氧化铁微纳马达的制备 |
3.2.3 氧化铁微纳马达的表征 |
3.2.4 氧化铁微纳马达图案化集群实验 |
3.3 光驱扩散泳微纳马达图案化集群有限元仿真 |
3.3.1 光驱扩散泳多物理场仿真建模 |
3.3.2 微纳马达集群过程仿真分析 |
3.3.3 微纳马达集群过程粒子分布示踪 |
3.4 集群图案边缘锐度影响因素的仿真研究 |
3.4.1 化学反应速率对集群图案边缘锐度的影响 |
3.4.2 阴阳离子扩散系数对集群图案边缘锐度的影响 |
3.4.3 微纳马达颗粒半径对集群图案边缘锐度的影响 |
3.5 大尺度复杂图案的微纳马达集群 |
3.6 本章小结 |
第4章 光驱扩散泳微纳马达在两相介质中的集群驱动研究 |
4.1 引言 |
4.2 光驱扩散泳微纳马达集群驱动液滴实验 |
4.3 光驱扩散泳微纳马达集群驱动有限元仿真 |
4.3.1 集群驱动模型多物理场仿真建模 |
4.3.2 两相介质驱动模型仿真分析 |
4.3.3 微纳马达集群行为粒子示踪 |
4.4 光驱扩散泳集群驱动效果影响因素的仿真研究 |
4.4.1 材料化学反应特性对驱动效果的影响 |
4.4.2 微纳马达颗粒半径对驱动效果的影响 |
4.4.3 两相界面迁移率对驱动效果的影响 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
四、过氧化氢催化分解反应的实验数据处理(论文参考文献)
- [1]碱液吸收/电化学氧化处理乙硫醇恶臭气体效能与机制[D]. 王晶. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]碱和铜镍掺杂锰氧八面体分子筛催化过氧化氢分解的研究[D]. 高起明. 吉林大学, 2020(03)
- [3]新型多孔阳极氧化铝模板负载钯催化剂对双氧水分解的研究[D]. 闾雪娇. 江苏理工学院, 2020(01)
- [4]掺杂对氢氧直接合成过氧化氢用钯基催化剂的性能调控[D]. 李茜. 北京化工大学, 2020(02)
- [5]超重力臭氧高级氧化技术处理化工有机废水的研究[D]. 王丹. 北京化工大学, 2020(01)
- [6]数字化实验应用于初中化学教学的案例整合和实践研究[D]. 李响. 南京师范大学, 2020(03)
- [7]不同催化体系下苯酚羟基化反应的热安全性研究[D]. 王飞. 上海应用技术大学, 2020(02)
- [8]利用手持技术探究过氧化氢生物催化剂种类及用量[J]. 郑庄钰,陈燕,倪佳琪,倪佳琳. 化学教与学, 2019(06)
- [9]MCF介孔分子筛负载钴催化环己基过氧化氢分解[D]. 郭一曼. 湘潭大学, 2019(02)
- [10]光驱扩散泳微纳马达集群行为研究[D]. 高源. 哈尔滨工业大学, 2019(01)