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第1章 绪论 1

1.1课题研究背景 1

1.2氮氧化物的危害、控制技术及NH3-SCR技术 2

1.2.1氮氧化物的危害 2

1.2.2氮氧化物的控制技术 3

1.2.3 NH3-SCR技术 3

1.3 Mn基低温脱硝催化剂研究现状 6

1.3.1纯锰氧化物脱硝催化剂 7

1.3.2以TiO2为载体的Mn基脱硝催化剂 9

1.3.3以碳质材料为载体的Mn基脱硝催化剂 11

1.3.4其他载体的Mn基脱硝催化剂 12

1.4滤袋除尘器及其所用滤料概述 13

1.4.1滤袋除尘器 13

1.4.2滤料的过滤机理 14

1.4.3聚苯硫醚滤料 16

1.4.4覆膜滤料 18

1.4.5芳纶滤料 19

1.5同时除尘和脱硝技术的研究状况 20

1.5.1多孔陶瓷泡沫催化过滤器 20

1.5.2戈尔催化覆膜滤料 21

1.5.3催化剂直接负载的脱硝功能复合滤料 22

第2章 聚苯硫醚滤料的制备及表征 23

2.1聚苯硫醚滤料的制备及参数 23

2.2覆膜滤料的制备 24

2.3聚苯硫醚滤料的表征 25

2.3.1脱硝活性测试及其实验装置 25

2.3.2结合强度测试 27

2.3.3透气性能测试 27

2.3.4程序升温还原测试 27

第3章 低温高效 MnOx／CNTs脱硝催化剂的制备及性能 28

3.1引言 28

3.2低温高效MnOx／CNTs脱硝催化剂的制备 29

3.2.1碳纳米管的酸化 29

3.2.2高温煅烧法制备三种MnOx／CNTs脱硝催化剂 30

3.2.3低温液相法制备MnO2／CNTs脱硝催化剂 30

3.3低温高效MnOx／CNTs脱硝催化剂的性能 31

3.3.1碳纳米管酸化前后的结构及性能表征 31

3.3.2三种MnOx／CNTs脱硝催化剂的结构及性能研究 34

3.3.3 MnO2／CNTs脱硝催化剂的结构及性能研究 40

3.4本章小结 47

第4章 聚苯硫醚滤料负载MnO2／CNTs催化剂的制备及性能 49

4.1引言 49

4.2聚苯硫醚滤料负载MnO2／CNTs催化剂制备 50

4.2.1催化剂的制备 50

4.2.2表面活性剂分散法制备脱硝功能复合滤料 50

4.2.3涂覆法制备脱硝功能复合滤料 51

4.2.4抽滤法制备脱硝功能复合滤料 51

4.3聚苯硫醚滤料负载MnO2／CNTs催化剂性能 52

4.3.1表面活性剂分散法制备脱硝功能复合滤料的性能与表征 52

4.3.2涂覆法制备脱硝功能复合滤料的性能与表征 55

4.3.3抽滤法制备脱硝功能复合滤料的性能与表征 60

4.3.4提高复合滤料脱硝性能的途径分析 63

4.4本章小结 66

第5章 聚苯硫醚滤料的多巴胺改性及其原位生成MnO2催化剂 68

5.1引言 68

5.2多巴胺改性PPS滤料原位生成MnO2催化剂的制备 69

5.2.1多巴胺改性PPS滤料的制备 69

5.2.2多巴胺改性PPS滤料原位生成MnO2催化剂的制备 70

5.3聚苯硫醚滤料的多巴胺改性及其原位生成MnO2催化剂的性能 71

5.3.1两种改性PPS滤料的结构和性能对比 71

5.3.2反应条件对PPS-PDA滤料结构的影响 77

5.3.3 MnO2／PPS-PDA复合滤料的结构及性能研究 80

5.4本章小结 89

第6章 原位聚合法制备二氧化锰／聚吡咯＠聚苯硫醚复合滤料 91

6.1引言 91

6.2二氧化锰／聚吡咯＠聚苯硫醚复合滤料的制备 93

6.3原位聚合法制备二氧化锰／聚吡咯＠聚苯硫醚复合滤料的性能 93

6.3.1表面形貌及成分分析 93

6.3.2透射电镜分析 96

6.3.3 X射线衍射分析 97

6.3.4红外光谱分析 98

6.3.5热重分析 98

6.3.6拉伸强度分析 99

6.3.7脱硝活性测试 100

6.3.8结合强度测试 100

6.3.9透气性能测试 101

6.3.10催化稳定性能测试 102

6.3.11高锰酸钾浓度对复合滤料结构和性能的影响 102

6.3.12硫酸浓度对复合滤料结构和性能的影响 104

6.4本章小结 106

第7章 表面溶胶-凝胶法制备TiO2包裹的脱硝功能复合滤料 108

7.1引言 108

7.2 TiO2包裹的脱硝功能复合滤料的制备 109

7.2.1无定形MnO2催化剂的制备 109

7.2.2 TiO2包裹的脱硝功能复合滤料 110

7.3表面溶胶-凝胶法制备TiO2包裹的脱硝功能复合滤料的性能 110

7.3.1催化剂负载量对MnO2／PPS脱硝率的影响 110

7.3.2扫描电镜分析 111

7.3.3不同操作条件对复合滤料包裹效果的影响 114

7.3.4 X射线衍射分析 115

7.3.5 X射线光电子能谱分析 116

7.3.6热重分析 118

7.3.7脱硝活性测试 118

7.3.8 NH3的瞬态响应实验 119

7.3.9结合强度测试 120

7.3.10透气性能测试 121

7.3.11催化稳定性能测试 122

7.4本章小结 123

第8章TiO2包裹的脱硝功能芳纶滤料的制备及性能 124

8.1引言 124

8.2 TiO2-MnO2／CNTs-芳纶复合滤料的制备 125

8.3 TiO2-MnO2／CNTs-芳纶复合滤料的性能 126

8.3.1催化剂负载量对复合滤料脱硝率的影响 126

8.3.2不同制备条件对复合滤料表面形貌的影响 127

8.3.3扫描电镜分析 128

8.3.4 X射线衍射分析 130

8.3.5热重分析 130

8.3.6脱硝活性测试 131

8.3.7结合强度测试 132

8.3.8透气性能测试 133

8.3.9催化稳定性能测试 134

8.4本章小结 134

第9章MnO2-PPy／芳纶复合滤料的制备及性能 136

9.1引言 136

9.2 MnO2-PPy／芳纶复合滤料的制备 137

9.3 MnO2-PPy／芳纶复合滤料的性能 138

9.3.1高锰酸钾浓度对复合滤料结构和性能的影响 138

9.3.2硫酸浓度对复合滤料结构和性能的影响 140

9.3.3反应时间对复合滤料结构和性能的影响 143

9.3.4脱硝活性测试 144

9.3.5 X射线衍射分析 145

9.3.6能谱仪测试分析 146

9.3.7热重分析 146

9.3.8拉伸强度分析 148

9.3.9结合强度测试 149

9.3.10透气性能测试 149

9.3.11催化稳定性能测试 150

9.4本章小结 151

结论 153

参考文献 158

索引 173