低温等离子体改性活性炭纤维及其脱除NOx的研究的任务书.docx

低温等离子体改性活性炭纤维及其脱除NOx的研究的任务书
任务书
一、背景
空气污染是全球环境问题的重要组成部分，特别是NOx的排放成为了大气环境中的头号“杀手”。NOx主要由工业燃烧、机动车尾气和农业活动等产生，是引起雾霾、酸雨、光化学烟雾等大气污染的重要因素。因此，减少NOx的排放，是一项迫切需要解决的环境保护问题。当前，常用的减排方法包括选择性催化还原法、吸附法和非热等离子体技术等。在这些技术中，活性炭纤维具有较好的吸附性能，加之其具有较大的比表面积和丰富的孔道结构，因此成为了吸附NOx的有力工具。
在活性炭纤维的基础上，低温等离子体技术可以将其表面进行改性，提高其吸附性能。低温等离子体改性技术不仅能提高活性炭纤维的比表面积和孔隙度，还能控制其表面化学组成，从而提高其吸附性能和降解能力，实现高效去除NOx。
低温等离子体改性活性炭纤维作为一种新型吸附材料，具有较好的应用前景和潜在的经济效益。因此，本研究旨在探究低温等离子体改性活性炭纤维的性能和脱除NOx的效果，为NOx减排提供新的解决方案。
二、研究任务
1.综述低温等离子体技术在活性炭纤维改性及去除NOx方面的研究进展，总结已有研究成果和存在的问题。
2.采用水热法、浸渍法和熔融法三种方法制备活性炭纤维，并通过SEM和BET分析表征其孔道结构和比表面积。
3.采用放电等离子体技术对活性炭纤维进行改性处理，探究其对空间电荷效应和吸附性能的影响，并比较不同改性条件下的效果。
4.采用透射电镜和XPS表征技术，对改性后的活性炭纤维进行表面分析和化学组成分析。
5.通过固定床实验，评价低温等离子体改性活性炭纤维脱除NOx的性能和效果，并研究其在不同条件下的NOx吸附性能和反应动力学。
6.优化活性炭纤维的制备和改性条件，提高其吸附性能和去除NOx的效率。
7.编写研究报告，总结研究成果和经验，提供技术支持和应用建议。
三、主要研究内容
1.文献综述：对低温等离子体技术在活性炭纤维改性及去除NOx方面的研究进展进行综述，分析存在的问题和需要解决的难点。
2.活性炭纤维制备和表征：采用水热法、浸渍法和熔融法分别制备活性炭纤维，通过SEM和BET表征技术对其微观结构和比表面积进行表征。
3.低温等离子体改性：采用放电等离子体技术改性不同制备方法的活性炭纤维，研究其吸附性能和催化降解性能的变化规律。
4.表征技术：采用透射电镜和XPS分析技术对改性后的样品进行表面组成和化学组成分析，了解活性炭纤维表面的微观结构和表面化学性质。
5.固定床实验：通过固定床实验研究低温等离子体改性活性炭纤维脱除NOx的性能和效果，研究其在不同条件下的吸附性能和反应动力学。
6.优化条件：通过优化活性炭纤维的制备方法和改性条件，提高其吸附性能和去除NOx的效率。
7.报告撰写：撰写研究报告，总结研究成果和经验，提供技术支持和应用建议。
四、研究计划
1.前期准备：2021年10月～2021年11月
收集文献资料，制备活性炭纤维样品，准备活性炭纤维表征设备，初步掌握低温等离子体技术。
2.实验研究：2021年11月～2022年7月
2.1活性炭纤维制备和表征（1个月）
2.2低温等离子体改性（3个月）
2.3表征技术（1个月）
2.4固定床实验（6个月）
2.5优化条件（2个月）
3.报告撰写：2022年7月～2022年8月
总结研究成果和经验，编写研究报告。
五、参考文献
1.陈振华,王庆华,马成彦等.活性炭纤维的制备及其应用研究进展[J].材料导报,2014(9):24-30.
2.韩盛,王艳丽,罗元等.活性炭纤维催化氧化降解VOCs的研究进展[J].中国环境科学,2013,33(3):512-517.
3.许怀庆,刘兵,王卓源等.活性炭纤维的研究进展[J].现代化工,2004,24(2):16-21.
4.郝坤,刘志红,黄勇.活性炭纤维在大气污染物吸附中的应用研究进展[J].化工新型材料,2017,45(9):148-151.
5.杨高峰,刘华胜,王先江等.NOx吸附剂研究进展[J].内燃机工程,2016,37(5):1-10.