用于空气净化的碳纳米管膜的制备开题报告
2020-04-18 19:41:43
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
1 空气污染现状
空气质量在近些年来逐渐变差,像雾霾等现象频繁出现,严重干扰人们的生活,而空气污染物的治理则称为人们关注的热点。研究表明,长期处于低质量的空气中将产生头晕、乏力、烦闷、精神不振、注意力不集中等症状,甚至还将引发各种人体疾病[1]。空气中的污染物主要有四大类:空气颗粒物、有毒有害气体、挥发性有机物、微生物,空气颗粒物是指空气中充斥着的固体颗粒或者细小液滴,粒径在 1-10 μm的颗粒物称为 pm1-10,包括 pm2.5(粒径小于等于 2.5 μm),以及粒径小于等于10 μm的pm10,而其中pm2.5又称为细颗粒物,对人体健康的危害较其他颗粒物更大,因为直径越小,进入呼吸道的部位越深,pm2.5可深入到细支气管和肺泡。pm2.5的来源主要有两方面:一是包括土壤扬尘(含有氧化物矿物和其他成分)、火山爆发产生的火山灰、煤原大火及尘暴等的自然源;二是包括各种工业过程排放的烟尘以及各类交通工具排放的尾气的人为源[2-3]。
2 碳化硅在气固分离方面的应用
碳化硅陶瓷膜具有较好耐腐蚀性,抗热震性,机械强度大,使用寿命长,可以实现对粒径0.1-0.5 μm的粉尘颗粒的截留,实现99.5 %以上的去除效率。han feng等[4]采用挤压成型法制备了对称结构的碳化硅过滤膜片,其中以氧化锆为烧结助剂,碳化硅晶须作为加强结构的助剂,碳粉作为造孔剂,平均孔径为14.6 μm,孔隙率为44.2 %,气体通量为270 m3#183;m-2#183;h-1#183;kpa-1,在0-800 ℃进行18次循环后(空冷)仍然保持较好的机械强度。但是对称结构的碳化硅多孔陶瓷孔径较大,直接过滤尾气容易发生堵塞,增加过滤阻力,降低过滤通量,而且难以清洗。目前研究可用于高温除尘的碳化硅支撑体材料的文章较多,而在支撑体上制备可用于高温除尘的碳化硅分离膜层的研究则较少。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
研究内容:
在碳化硅陶瓷片表面生长均匀、成网状交织的碳纳米管膜,既降低孔径又能保持膜良好的气体渗透性能,对生长cnts前后的碳化硅陶瓷片孔径分布、气体渗透性能进行测试比较,并针对不同粒径的al2o3粉体、粉煤灰做截留性能实验。
关键技术: