纳米孔碳材料催化氧化NO开题报告

1. 研究目的与意义

燃料燃烧过程中产生的nox是大气中的主要污染物之一，在空气中易转化乘有害物质，对人体的健康产生严重的影响，同时，nox也是造成酸雨、光化学烟雾发生的重要前体物，其排放量的增加，不仅会造成区域酸沉降趋势不断恶化，并在空气中形成细颗粒物，从而对公众健康和生态环境产生巨大危害。纳米孔碳材料是纳米碳材料地一个巨大分支，其具有一定的化学惰性，而碳颗粒表面吸附的羧基、内酯基、醚类等有利于no的吸附并提供大量催化活性位将no转化为no2，而纳米孔碳具有一定的导电性和储存/释放电子能力，能促进催化反应地电子转移速率，提高反应速率。

近年来，碳纳米技术的研究相当活跃，多种多样的纳米碳结晶、针状、纳米碳材料、棒状、桶装等层出不穷。德、美科学家制出了c60笼状分子为材料学领域解决了一个重要的研究课题。碳纳米材料中纳米碳纤维、纳米碳管等新型碳材料具有许多优异的物理和化学特性，被广泛地应用于诸多领域。

碳元素是自然界中存在的与人类最密切相关、最重要的元素之一，它具有sp、sp2、sp3杂化的多样电子轨道特性，在加之sp2的异向性导致晶体的各向导性和其它排列的各向导性。因此以碳元素为唯一构成元素的碳素材料具有各式各样的性质，并且新碳素相合新碳素材料还不断被发现和人工制得。事实上，没有任何元素能像碳这样作为单一元素可形成像三维金刚石晶体、二维石墨层片、一维卡宾和碳纳米管、零维富勒烯分子等如此之多的结构与性质完全不同的物质。

2. 研究内容和预期目标

研究开发内容

1.利用模板的诱导作用，通过调变合成工艺，使之炭火活化，分析材料的可见光吸收效率与微纳孔遗态结构之间的关系，研究材料催化性能、晶面和晶体的影响规律，影响规律，从而得到能直接高效利用碳纳米材料为催化剂的效果；

2.系统研究氮氧化物被多孔微纳孔结构碳材料选择性吸附的过程，探索在太阳光照射下，阐明以该材料为氮氧化物催化剂的反应制机理，为氮氧化物的处理提供理论指导，有助于保护环境，推动经济和社会的低碳可持续发展。

3. 研究的方法与步骤

本课题主要采用模板法和对比的研究方法进行研究，从很多变量中探究能够使产品具有最佳性质的比例以及温度等等。

第一步，需要对植物模板进行预处理，寻找植物的茎干，对其微观结构进行观察，然后用酸和醇的混合液对其处理若干天。

第二步，设计对比实验探索活化温度，时间，等因素对实验产品性能的影响，观察其微观结构，用仪器对其性能分析。

4. 参考文献

[1] Zeng, Z., P. Lu, C. Li, et al., Removal of NO by carbonaceous materials at room temperature: A review. Catalysis Science Technology[J], 2012. 2(11): 2188-2199.

[2] Wu, Q. and R. van de Krol, Selective Photoreduction of Nitric Oxide to Nitrogen by Nanostructured TiO2 Photocatalysts: Role of Oxygen Vacancies and Iron Dopant. Journal of the American Chemical Society[J], 2012. 134(22): 9369-9375.

[3] Shimizu, K.-i. and A. Satsuma, Selective catalytic reduction of NO over supported silver catalysts-practical and mechanistic aspects. Physical Chemistry Chemical Physics[J], 2006. 8(23): 2677-2695.

5. 计划与进度安排

一、2022.1.1-2022.2.25 阅读文献，完成综述

二、2022.2.26-2022.3.30 进行材料的制备

三、2022.4.1-2022.4.25 进行材料的表征

四、2022.4.26-2022.6.1完成数据整理和毕业论文写作