Tìm kiếm
Đang tải khung tìm kiếm
Kết quả 1 đến 1 của 1

    TIẾN SĨ Tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính của xúc tác ba chức năng trên cơ sở hỗn hợp oxit kim loại để xử lý khí thải động cơ đốt trong

    Nhu Ely Nhu Ely Đang Ngoại tuyến (1771 tài liệu)
    .:: Bronze Member ::.
  1. Gửi tài liệu
  2. Bình luận
  3. Chia sẻ
  4. Thông tin
  5. Công cụ
  6. Tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính của xúc tác ba chức năng trên cơ sở hỗn hợp oxit kim loại để xử lý khí thải động cơ đốt trong

    LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC
    NĂM 2014


    Giới thiệu luận án
    1.1 Tính cấp thiết của luận án

    Hiện nay vấn đề ô nhiễm môi trường do khí thải động cơ ngày
    càng nghiêm trọng do số lượng xe cơ giới đang tăng lên đáng kể.
    Nhiều hệ xúc tác xử lý khí thải khác nhau đã được nghiên cứu, trong
    đó chủ yếu là các hệ dựa trên kim loại quý (Pt, Pd, Rh). Tuy nhiên, hệ
    xúc tác này không phù hợp với quốc gia đang phát triển như Việt Nam
    do giá thành cao cũng như dễ bị ngộ độc bởi các hợp chất chứa lưu
    huỳnh, hoạt tính giảm nhanh khi hoạt động ở điều kiện khắc nghiệt
    mặc dù chúng được sử dụng rộng rãi ở các nước phát triển. Hệ xúc tác
    trên perovskite cũng được ứng dụng khá rộng rãi trong xử lý khí thải
    nhưng có nhược điểm diện tích bề mặt thấp.
    Do đó, việc nghiên cứu hệ xúc tác có khả năng xử lý đồng thời các
    thành phần gây ô nhiễm như hydrocacbon, CO, NOx và muội ở các
    khoảng nhiệt độ khí thải, đặc biệt khi động cơ ở chế độ nguội lúc mới
    khởi động, hoạt tính xúc tác ổn định khi có sự dao động về thành phần
    của các chất gây ô nhiễm, giá thành rẻ, bền nhiệt, bền cơ, có thời gian
    sống cao là hết sức cần thiết, nhất là đối với nước đang phát triển như
    Việt Nam. Hệ xúc tác dựa trên cơ sở các oxit kim loại có khả năng đáp
    ứng được các tiêu chí này. Các oxit kim loại có giá thành rẻ, hoạt tính
    cao, đặc biệt kim loại nhóm VIII và IB. Các nghiên cứu trên thế giới
    cho thấy, một số oxit kim loại chuyển tiếp có khả năng xử lý các thành
    phần khí thải (oxy hóa CO, hydrocacbon và muội động cơ, khử các
    oxit nitơ) như oxit mangan, coban, ceri, titan Vì thế xu hướng
    nghiên cứu hiện nay tập trung trên các hệ xúc tác oxit kim loại chuyển
    tiếp. Vì trong khí thải có nhiều thành phần khác nhau nên xúc tác cũng
    cần bao gồm nhiều thành phần. Mỗi thành phần có đặc trưng khác
    nhau có thể có chức năng xử lý riêng. Ví dụ: CeO2 và MnO2 có khả
    năng tích trữ oxy tốt, Co3O4 có khả năng giải phóng nhiều oxy linh
    động nên phù hợp với phản ứng oxy hóa CO và hydrocacbon. Trong
    khi đó MnO2 và ZrO2 có khả năng xử lý NOx . Do đó, việc nghiên
    cứu kết hợp các thành phần này theo tỷ lệ thích hợp sẽ có khả năng tạo
    ra xúc tác có hoạt tính vượt trội, thích hợp để sử dụng làm pha hoạt
    tính của xúc tác xử lý ba thành phần khí thải.
    1.2 Nhiệm vụ nghiên cứu
    - Một số xúc tác đơn oxit (MnO2, Co3O4, CeO2) và hỗn hợp hai oxit
    (MnO2-Co3O4, CeO2-Co3O4) được nghiên cứu cho phản ứng oxy hóa
    hoàn toàn hydrocacbon (C3H6) trong điều kiện thiếu và dư oxy để xác
    2
    định một vài xúc tác có hoạt tính tốt nhất. Xúc tác có hoạt tính tốt
    được tiếp tục nghiên cứu cho quá trình xử lý một số hydrocacbon
    khác (ankan, aromat) ở các điều kiện khác nhau.
    - Một số xúc tác đơn oxit (Co3O4, MnO2, CeO2, NiO, CuO, SnO2,
    V2O5, ZnO, ZrO2) và hỗn hợp hai oxit (MnO2-Co3O4, MnO2-SnO2,
    MnO2-ZnO) cũng được tiến hành nghiên cứu xử lý CO trong điều kiện
    thiếu, đủ và dư oxy để lựa chọn một vài xúc tác có hoạt tính tốt cho
    phản ứng oxy hóa CO. Xúc tác có hoạt tính tốt cho phản ứng oxy hóa
    hydrocacbon và CO còn được lựa chọn nghiên cứu cho quá trình xử lý
    muội động cơ.
    - Xúc tác đa oxit lựa chọn được từ quá trình nghiên cứu xử lý
    hydrocacbon và CO sẽ được nghiên cứu cho quá trình xử lý đồng thời
    các thành phần khí thải trong các điều kiện khác nhau. Trên cơ sở
    nghiên cứu này, mẫu xúc tác sẽ được tối ưu hóa cũng như nghiên cứu
    việc nâng cao hoạt tính với sự có mặt của các nguyên tố thứ tư trong
    thành phần xúc tác.
    - Mẫu xúc tác có thành phần tối ưu sẽ được nghiên cứu sâu hơn ảnh
    hưởng của quá trình già hóa, ảnh hưởng của quá trình hoạt hóa, ảnh
    hưởng của hệ số λ-đặc trưng cho tỉ số không khí/nhiên liệu, ảnh hưởng
    của CO2 và hoạt tính xúc tác ở nhiệt độ cao (trên 500oC).
    - Hệ xúc tác có thành phần tối ưu sẽ được mang trên chất mang γ-
    Al2O3 để tối ưu hàm lượng mang và so sánh hoạt tính với hệ xúc tác
    kim loại quý.
    1.3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của luận án
    - Xúc tác dựa trên cơ sở các oxit kim loại như MnO2, Co3O4, CeO2,
    NiO, V2O5, CuO, ZnO, SnO2 . Xúc tác oxit kim loại trên chất mang γ-
    Al2O3.
    - Các phản ứng oxy hóa hydrocacbon, CO, xử lý muội, xử lý NO
    trong các điều kiện khác nhau.
    - Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác như quá trình già hóa,
    hoạt hóa xúc tác, thành phần các khí phản ứng.
    1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
    Vấn đề ô nhiễm không khí từ khí thải động cơ đang là vấn đề hết
    sức nghiêm trọng, hết sức cấp bách cần được giải quyết. Do đó cần
    phải tìm được hệ xúc tác có hoạt tính tốt, giá thành hợp lý, dễ chế tạo.
    Việc kết hợp các oxit kim loại theo các tỷ lệ thích hợp đã tạo ra hệ xúc
    tác có giá thành hợp lý, có hoạt tính cao cho phản ứng xử lý các thành
    3
    phần khí thải. Luận án góp phần vào việc tìm ra các hệ xúc tác mới
    cho quá trình xử lý khí thải động cơ, có thể áp dụng tại Việt Nam.
    1.5 Những điểm mới của luận án
    - Tìm ra xúc tác trên cơ sở oxit kim loại (oxit của coban, ceri,
    mangan) rẻ tiền, dễ chế tạo có hoạt tính tốt cho quá trình xử lý CO,
    hydrocacbon, NO, muội trong khí thải và tối ưu hóa được thành phần
    xúc tác.
    - Xúc tác có khả năng oxy hóa hoàn toàn các thành phần khí như
    C3H6, C3H8, C6H6, CO ở vùng nhiệt độ thấp, 100-200oC.
    - Xúc tác có khả năng xử lý hoàn toàn muội trong dòng khí thải ở
    nhiệt độ 500oC.
    - Sau khi hoạt hóa, xúc tác có khả năng xử lý hoàn toàn các thành
    phần C3H6 và CO ở nhiệt độ thường.
    -Xúc tác có hoạt tính cao trong các điều kiện khác nhau khi hàm lượng
    các khí trong thành phần khí thải thay đổi.
    - Xúc tác có hoạt tính ổn định ở nhiệt độ cao. Xúc tác sau già hóa có
    hoạt tính tương đương xúc tác không già hóa từ nhiệt độ 200-250oC.
    Ảnh hưởng của quá trình già hóa đến các đặc trưng của xúc tác đã
    được giải thích.
    - Xác định được hàm lượng xúc tác tối ưu trên chất mang γ-Al2O3.
    Xúc tác oxit kim loại trên chất mang có hoạt tính tương đương xúc tác
    kim loại quý Pd/γ-Al2O3, thậm chí có hoạt tính ở nhiệt độ thấp hơn.
    1.6 Cấu trúc của luận án
    Luận án bao gồm 115 trang: lời cảm ơn (1 trang), lời cam kết (1
    trang), mục lục (2 trang), danh mục ký hiệu (1 trang), danh sách các
    bảng (1 trang), danh sách hình vẽ, đồ thị (3 trang); mở đầu (1 trang);
    nội dung chính (81 trang) gồm 4 chương chính: tổng quan lý thuyết
    (26 trang), thực nghiệm (11 trang); kết quả và thảo luận (43 trang), kết
    luận (1 trang); 127 tài liệu tham khảo (8 trang) danh mục các công
    trình đã công bố liên quan đến luận án (1 trang), phụ lục (15 trang).
    1.7 Tổng quan của luận án
    1.7.1 Tình hình ô nhiễm tại Việt Nam
    Theo một nghiên cứu về môi trường do các trường Đại học của Mỹ
    thực hiện và công bố tại Hội nghị thường niên Diễn đàn kinh tế thế
    giới (WEF) lần thứ 42 khai mạc tại Davos (Thụy Sỹ) từ 25-1 đến 29-
    1-2012, Việt Nam nằm trong số 10 quốc gia có không khí ô nhiễm
    nhất thế giới. Khí thải từ các phương tiện giao thông, hoạt động sản
    xuất công nghiệp, bụi từ những công trường đang xây dựng .là các
    4
    nguyên nhân dẫn đến tình trạng gia tăng ô nhiễm không khí ở Việt
    Nam, đặc biệt tại các đô thị lớn. Tại các thành phố lớn như Hà Nội và
    thành phố Hồ Chí Minh, khí thải từ ô tô, xe máy là nguồn chính thải ra
    các chất độc hại như CO, HC, NOx.Theo số liệu thống kê từ cục đăng
    kiểm Việt Nam cho thấy, trong vòng 5 năm trở lại đây, xe mô tô, xe
    gắn máy đã tăng nhanh với tốc độ trên 10%/năm và hiện cả nước có
    khoảng 35 triệu mô tô xe máy.
    1.7.2 Các phương pháp xử lý khí thải
    Để xử lý khí thải động cơ, phương pháp sử dụng xúc tác ba chức
    năng tỏ ra hiệu quả hơn cả. Đối với hệ xúc tác xử lý đồng thời ba
    thành phần, các phản ứng cơ bản để xử lý các thành phần gây ô nhiễm
    hydrocacbon và CO là phản ứng oxi hóa tạo CO2 trong khi đó, với
    NOx là phản ứng khử tạo ra N2 và H2O. Xúc tác ba chức năng thương
    mại được tẩm trên chất nền là lá kim loại hoặc cordierit. Trên chất nền
    có các lớp phủ, thông thường bao gồm: pha hoạt tính trên cơ sở kim
    loại quý Pt, Pd, Rh. Oxit nhôm đóng vai trò là chất mang. Hỗn hợp
    CeO2-ZrO2 đóng vai trò là chất xúc tiến, tăng khả năng tích trữ oxy,
    các oxit bari, lantan đóng vai trò là chất ổn định cho chất mang nhôm
    oxit. Các nghiên cứu về xúc tác xử lý khí thải hiện nay khó áp dụng tại
    Việt Nam do giá thành còn khá cao.
    1.7.3 Các hệ xúc tác để xử lý khí thải
    Các xúc tác được nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam thường tập
    trung trên cơ sở kim loại quý (Pt, Pd, Rh). Tuy nhiên, giá thành của hệ
    xúc tác này còn cao và dễ bị ngộ độc khi tiếp xúc với các hợp chất lưu
    huỳnh. Ngoài ra còn có xúc tác trên cơ sở perovskite. Hiện nay, các hệ
    xúc tác oxit cũng đã được nghiên cứu khá kỹ lưỡng để ứng dụng cho
    quá trình xử lý các thành phần khí thải. Các oxit được sử dụng rộng
    rãi hiện nay là các oxit trên cơ sở các kim loại chuyển tiếp của Cu, Co,
    Mn và Ni . Trong các xúc tác này, đối với phản ứng oxy hóa các hợp
    chất hữu cơ, Mn và Co được nghiên cứu nhiều hơn cả. Ưu điểm nổi
    bật của xúc tác này là giá rẻ, thân thiện môi trường và hoạt tính cao.
    Hoạt tính của hệ xúc tác trên cơ sở MnOx liên quan tới khả năng tạo
    các oxit với các trạng thái oxi hóa khác nhau và khả năng tích trữ oxy
    lớn. MnOx tích trữ oxy nhiều hơn và hấp phụ oxy nhanh hơn, tốc độ
    khử oxit nhanh hơn so với CeO2 thương mại được làm bền hóa. Trong
    khi đó, Co3O4 lại có lượng oxy linh động trong mạng lưới lớn. CeO2
    cũng đóng vai trò xúc tiến và có lượng oxy tích trữ cao.

    Xem Thêm: Tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính của xúc tác ba chức năng trên cơ sở hỗn hợp oxit kim loại để xử lý khí thải động cơ đốt trong
    Nội dung trên chỉ thể hiện một phần hoặc nhiều phần trích dẫn. Để có thể xem đầy đủ, chi tiết và đúng định dạng tài liệu, bạn vui lòng tải tài liệu. Hy vọng tài liệu Tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính của xúc tác ba chức năng trên cơ sở hỗn hợp oxit kim loại để xử lý khí thải động cơ đốt trong sẽ giúp ích cho bạn.
    #1
  7. Đang tải dữ liệu...

    Chia sẻ link hay nhận ngay tiền thưởng
    Vui lòng Tải xuống để xem tài liệu đầy đủ.

    Gửi bình luận

    ♥ Tải tài liệu

social Thư Viện Tài Liệu

Từ khóa được tìm kiếm

Nobody landed on this page from a search engine, yet!

Quyền viết bài

  • Bạn Không thể gửi Chủ đề mới
  • Bạn Không thể Gửi trả lời
  • Bạn Không thể Gửi file đính kèm
  • Bạn Không thể Sửa bài viết của mình
  •  
DMCA.com Protection Status