碳基多孔海绵的制备及其光热再生性能研究开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

室内环境中存在的各种挥发性有机化合物(VOCs)如甲醛、苯和邻苯二甲酸酯类物质,人体长期暴露其会带来严重的健康问题,室内空气越来越受到人们的重视。

目前室温催化氧化甲醛的研究基本已经成熟,C. Zhang等研究了Pt/TiO2对甲醛的室温光催化氧化,L. Miao总结了锰氧化物用于催化空气中甲醛的研究。但是,对于室内环境中存在的复杂组分,例如苯和甲苯等,目前仍然没有有效的控制方法,据报道,真空紫外光催化可在室温下将甲苯分解,但在光催化过程中会产生有害中间体,使其应用受限。吸附法将VOCs从气相转移到吸附剂表面,X.Zhang等的研究中使用多孔碳材料吸附VOCs,利用碳材料成本低、可调节的孔隙和表面结构等特点,可有效降低气相中VOCs的浓度,但吸附饱和的碳材料通常需要额外的电加热设备将其再生,使其应用收到限制,如何对其进行高效率、低能耗的再生,是这一领域面临应用的挑战。除了吸附性能外,碳材料还拥有许多其他的特殊性能未得到充分开发,例如其光热特性,X. Du的研究显示,近红外光照射下,碳基材料表现出强大的光吸收和发热特性,波长为800 nm(4.5W/cm2)的激光可以将碳球的温度(60 ug/mL)从20℃加热到70℃,因此,为解决吸附材料难再生的问题,可考虑利用太阳能代替外部加热器直接驱动碳材料进行热再生。

碳材料的光热特性可通过调整表面微观结构和孔道结构来增强,X. Li等提出具有多孔结构的材料可更有效地捕获光,W. Wei等研究发现,通过构建分层结构的多孔材料,可使得光在材料孔道内以及腔内部内进行多次反射和光散射,增加光行进路径的数量,从而增强材料与光的相互作用时间和光吸收效率。

您需要先支付 5元 才能查看全部内容!立即支付

该课题毕业论文、开题报告、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找,微信号:bysjorg 、QQ号:3236353895;