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复合结构渗透汽化催化膜制备及其传质性能的研究的开题报告
一、研究背景和意义
化学工业中的催化分离技术，在石油化工、医药等领域中广泛应用。而催化剂在催化反应中的失活和脱除，是制约其应用的瓶颈之一。传统的的催化剂脱除技术受到极大限制，难以实现催化剂的高效利用和资源回收。基于此，开展新型的降解和脱除催化剂技术研究已经成为当下的热点问题之一。
复合结构渗透汽化催化膜可以通过渗透汽化和催化反应相结合，实现废水中有毒有害物质降解和普通水处理等功能，而且具有运行稳定、占地面积小和能耗低等优点。因此，开发一种新型的复合结构渗透汽化催化膜，对实现高效有机废水降解、资源回收和环境保护具有重要意义。
二、研究内容和技术路线
1.涂层材料的选择和制备
了解不同材料的渗透汽化特性和催化性能，选择适合的涂层材料，并通过改变其化学结构和表面形貌等因素来改善其性能。采用浸渍-沉积法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法或离子束沉积法等制备方法。
2.催化膜的制备和优化
在不同的材料表面制备纳米级别的催化剂，并以渗透汽化为反应方式，将催化剂沉积到膜的壳层部分，制备出良好的复合结构渗透汽化催化膜。通过优化操作条件和控制膜的厚度、孔径大小、催化剂沉积量等参数，提高催化膜的性能。
3.流体传质性能研究
利用渗透流体动力学模型研究催化膜在流体传质过程中的传质性能，并进行实验验证。考虑温度、压力、流量和催化反应物质浓度等因素对传质性能的影响。
4.应用性能评价
以模拟废水为对象，考察复合结构渗透汽化催化膜在废水降解、去除污染物、资源回收等方面的应用性能。同时，对其运行稳定性、反应速率和资源利用率等指标进行评价，并与其他技术进行对比分析。
三、预期效果和意义
本研究将深入探究复合结构渗透汽化催化膜的制备原理、显微结构和传质特性，解决当前传统催化剂脱除技术难以克服的高能耗、低效率和废水再次污染等问题。开发出的复合结构渗透汽化催化膜，具有反应效率高、占地面积小、环境友好等优点，对于实现高效降解有机废水、资源回收和环境保护具有重要意义。