研究领域

       大气污染控制与资源化技术研究团队多年来一直从事大气污染监测与控制、环境催化、温室气体减排、纳米新材料、固体废弃物资源化等领域的研究,主要研究方向如下:

1.固定源/移动源废气监测与控制技术

工业源排放过程和机动车向大气大量排放对人类及环境有害的污染物,如挥发性有机化合物(VOCs)、多环芳烃(PAHs)、一氧化碳等,在世界范围内引起了包括大气光化学烟雾、灰霾、酸雨、重金属污染等诸多环境问题。课题组在科技部863973国家自然科学基金等课题的支持下,从污染物来源、污染物反应过程、控制技术等方面,对上述问题开展了系列研究,相关研究成果在国际主流SCI期刊上发表论文30余篇。参与国家科技支撑项目子课题燃煤烟气中多环芳烃催化降解技术研究,系统研究了不同制备工艺下得到的Pd/Al2O3Pd-Ce/Al2O3单组分/复合组分催化剂上燃煤烟气中16种典型PAHs的催化氧化规律,同时选取分子结构相对简单的奈作为模型探针分子,研究了其在典型催化剂上氧化过程和机理。

              

2.燃煤烟气脱硫、脱硝、脱汞及其协同净化技术

煤燃烧过程会向大气中排放不同浓度的二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和单质Hg等污染物。目前,工业上常分别采用选择性催化还原脱硝(NH3-SCR)、湿法脱硫及静电/布袋除尘装置对燃煤废气进行处理,控制技术单一化导致了投资、占地空间、人力等多种浪费。对于重金属单质Hg的控制目前还处于起步阶段,控制技术和配套工艺设备集成尚需进步一研究。在中科院灰霾专项、国家自然科学基金等资助下,开展了NOxNON2O)分解和多污染物一体化控制技术研究。

 

3.新型高效纳米催化剂开发及其应用

贵金属(PdPtRhAu等)、过渡金属(FeCoMnCuCr等)和稀土氧化物(LaCePrNd等)在催化领域的应用受到了广泛重视,本课题组长期致力于贵金属负载型纳米多孔催化剂、过渡金属/稀土类多孔催化剂、酸性硅基多孔催化载体等的研究工作,取得了系列研究成果。

     

4.工业V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂活性评价及再生、强化技术

脱硝催化剂价格较为昂贵,催化剂的生产原料及设备一般依赖进口,催化剂的使用寿命较短(3-4年),如果能对失活催化剂进行再生,则可能产生巨大的经济和社会效益。目前,课题组开展了燃煤电厂蜂窝状脱硝催化剂的再生技术及再生工艺研究,主要集中在再生液的研制、再生工艺(洗涤方式、超声功率等)以及再生前后催化剂活性变化等方面开展了相关研究。今后的研究集中在催化剂再生工艺、催化剂活性修补、催化剂性能测试(活性,机械性能,耐磨性能)等方面进行。

 

5.化石燃料燃烧尾气CO2捕获与资源化

    化石燃料使用所释放的CO2量占人类活动CO2排放总量的80%以上,CO2的大量排放导致诸多环境问题,如温室效应。CCUS技术是指将CO2从电厂等工业或其他排放源分离,经捕集、压缩并运输到特定地点加以利用或注入储层封存以实现被捕集的CO2与大气长期分离的技术。目前,燃烧后捕集是应用最广、技术上最为成熟CO2捕集技术。课题组主要开展了CO2吸附与膜分离技术的相关研究,合成与开发了多种高效碳材料、分子筛、金属氧化物、黏土化合物等。捕获后的高浓度CO2可通过化学、光学、电学、生化等转化途径生产含碳化学品。

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