【摘 要】
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CO_2的大量排放和VOCs污染已成为我国社会经济发展进程中不容忽视的环境问题,已引起政府和社会公众的高度关注。减少CO_2排放和控制VOCs污染是我国社会可持续发展的重要需求。本文以碳捕获和治理VOCs污染为切入点,研制结构稳定和性能优良的淀粉基新型CO_2吸附材料和低温等离子体VOCs催化氧化材料,主要涉及采用淀粉制备新型的微孔吸附材料并研究其吸附分离CO_2/N_2的性能;涉及研制新型的Ag
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CO2的大量排放和VOCs污染已成为我国社会经济发展进程中不容忽视的环境问题,已引起政府和社会公众的高度关注。减少CO2排放和控制VOCs污染是我国社会可持续发展的重要需求。本文以碳捕获和治理VOCs污染为切入点,研制结构稳定和性能优良的淀粉基新型CO2吸附材料和低温等离子体VOCs催化氧化材料,主要涉及采用淀粉制备新型的微孔吸附材料并研究其吸附分离CO2/N2的性能;涉及研制新型的Ag/Mn基催化剂及研究其在等离子体系统中降解甲苯的性能。项目选题具有理论研究和实际应用意义。本文制备了淀粉基多孔碳材料并对其做了表征。本文分别以玉米淀粉、马铃薯淀粉和豌豆淀粉为碳源,通过聚合、碳化和活化工艺,制备了系列淀粉基多孔碳材料,并对材料进行结构表征。结果表明,淀粉基碳材料具有良好的热稳定性。CSC700-4材料具有高达1974m2/g的比表面积和0.812cm3/g的孔容,CSC700-3材料的小于0.8nm的累积孔容达到0.343cm3/g。表明应用玉米淀粉制备的碳材料具有更发达的超微孔结构。本文研究了淀粉基碳材料的CO2吸附性能。应用体积法测定了材料对CO2和N2的吸附等温线,计算了材料的吸附热和CO2/N2吸附选择性。结果表明:玉米淀粉基碳材料CSC700-3的CO2吸附量最高,达到4.32mmol/g（在298K,1bar条件下）。其IAST理论预测对CO2/N2吸附选择性达到41,其性能超过多数碳材料和MOFs材料。本文应用超声浸渍法制备得到一种新型的Ag/Mn基催化剂,其在等离子体催化氧化系统中展示出优良的催化氧化甲苯性能。银和锰主要以银单质和M4+形式存在于催化剂上,Ag/Mn-2材料具有最高的甲苯氧化活性,在35℃,能量密度为11.2J/L条件下,其甲苯降解率达到100%。
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