多孔材料负载纳米MnO2制备微催化装置的研究的任务书.docx

多孔材料负载纳米MnO2制备微催化装置的研究的任务书
任务书
一、研究背景及目的
化学污染物是目前全球环境污染的主要因素之一，对人类健康和生态环境造成了巨大的危害。因此，在化学污染物治理和防治方面，发展高效的治理技术是非常关键的。其中，催化技术广泛应用于化学污染物的处理中，具有高效、可控性强等特点，因此成为了当今环境污染治理领域的热点之一。
多孔材料负载纳米MnO2制备微催化装置的研究，旨在探究一种新型的高效催化材料。该研究将采用多孔材料负载纳米MnO2的制备方法，制备一种新型的微催化装置。希望该催化装置能够有效地降解有机污染物和无机物质，以达到高效治理环境污染物的目的，从而保护生态环境和人民健康。
二、研究内容
1.多孔材料负载纳米MnO2的制备
本研究将首先采用水热法、沉淀法等方法制备多孔材料，如硅胶、氧化铝等，然后通过浸渍法、沉积法等方法将纳米MnO2负载于多孔材料上。此外，还将对制备过程中的参数进行优化，以得到最佳的多孔材料负载纳米MnO2。
2.微催化装置的设计与制备
在多孔材料负载纳米MnO2的基础上，将设计一种新型的微催化装置。这里将采用静电纺丝、织物粘接等方法，“一次成型”制备具有立体微结构的催化器。并通过对比实验，确定合适的制备过程和参数，制备出最佳的催化器。
3.催化性能测试
通过分别在实验室中进行批量试验、连续反应试验等方法，研究微催化装置对有机污染物和无机物质的降解效率。通过变化不同因素，如反应温度、压力、催化剂的投入量等参数，探究微催化装置的反应机理。主要包括以下测试内容：
(1)对不同浓度的化合物，在固定条件下，测定其反应速率。
(2)其他环境和工艺因素的测试。
4.经济评价
将对该微催化装置的经济性进行评价，包括成本分析、能耗评价和排放分析等。通过研究其使用成本和能源消耗情况，确定该微催化装置的经济可行性，为其实际应用提供理论支持。
三、研究意义
1.提高治理污染物的效率。该研究将探究一种新型的高效催化材料和微催化装置，将能够提高治理污染物的效率，降低污染物在环境中的浓度。
2.保护生态环境和人民健康。该研究的成果有望实现对污染物的高效治理，从而减少环境污染，保护生态环境和人民健康。
3.推动催化技术的发展。研究多孔材料负载纳米MnO2制备微催化装置，将对催化技术的推广和发展起到重要的促进作用。尤其是本研究中多孔材料的应用，将拓宽催化技术的应用范围。
四、研究计划和进度安排
第一年
1.制备多孔材料，并对其进行表征和优化。
2.合成纳米MnO2，制备多孔材料负载纳米MnO2，对其进行表征和优化。
3.设计微催化装置，并进行微观形态的调控。
4.初步测试催化活性和选择性。
第二年
1.进一步测试催化性能，确定反应机理.
2.通过变化不同条件和参数，优化催化条件和反应参数。
3.评估实验结果，确定催化器的最佳运行条件。
4.经济性评价，并利用本研究的技术成果开展示范工程。
第三年
1.推广应用多孔材料负载纳米MnO2制备微催化装置。
2.研究和开发其他工业应用中可行的新型催化剂。
3.探索微催化装置在其他领域中的应用。
五、参考文献
1.DingJ.J.,YinX.Z.,ZhangK.J.etal.UseofCo-Mnoxide-impregnatedactivatedcarbonasacatalystfortheoxidationofmethaneinafluidizedbedreactor//CatalysisLetters.2008.Vol.120,No.3/4.P.230–236.
2.黄勇刚,武飞,杨铁志,等.蒙脱土负载纳米碳材料制备及其对4-氯苯酚的吸附性能研究//环境科学.2013.第34卷,第五期.
3.刘凤林,邓先南,冯育全.一次沉淀法制备Co-Mn-Mg/Al2O3催化剂及其用于合成脱氢甲苯的研究//观测与测试.2013.第22卷,第7期.
4.王会娟,焦灿博.纳米MnO2/硅胶的制备及其催化性能//石油学报.2016.第37卷,第7期.
6.林峰,陶永波,白瑞刚.铝酸盐负载纳米MnO2的制备及其催化过氧化氢分解反应//环境科学.2012.第33卷,第6期.
7.LuD.L.,WangX.L.,LiuC.H.etal.PreparationandpropertiesofhighcatalyticactivitycoalmixedwithMnO2andceriumoxide//ChemicalIndustryTimes.2010.Vol.24,No.4.P.69–72.
8.鲍雯,朱锴,王世东,等.MnO2负载多孔氧化铝催化物的制备及其催化降解有机染料研究//化学学报.2016.第74卷,第8期.