污染治理用关键材料

    研究开发高效的吸附剂、催化剂、蓄热材料等功能材料。

    1)高效吸附剂的研发

    1)高效沸石分子筛

    在现有沸石吸附材料的基础上,通过改变沸石分子筛的合成策略,开发新型绿色的沸石合成路线,实现在无溶剂和无模板条件下合成沸石分子筛,选择优化合适的沸石分子筛合成原材料降低沸石分子筛合成成本和减少废水、废气排放,并提高其吸附选择性。改善基材(陶瓷纤维纸)的品质,优选材料合成更优良的沸石分子筛并实现商业化生产运作。

    拟解决的关键技术问题:寻求新型绿色路线合成沸石分子筛,掌握规模化生产技术;高疏水性沸石在溶液中极易发生团聚,需要解决沸石粉体在浆液中的团聚以及沸石在蜂窝载体表面涂覆的均匀性问题;沸石分子筛基材的选择及品质改善。

    2)活性炭纤维

    在稳定现有活性碳纤维连续性产业化生产的前提下,通过控制活性碳纤维的孔分布、表面官能团种类和含量、着火点等,制备适用于不同工况的差别化活性碳纤维,以提高活性碳纤维的吸附选择性。同时改变活性碳纤维生产能耗大、生产成本高的生产现状。

    拟解决的关键技术问题:碳纤维的制备过程中,在结构演变阶段会同时有热裂解反应,不仅降低了碳收率同时增加了尾气处理的成本,本项目需寻求提高碳收率的工艺方法;针对不同工况条件差别化活性碳纤维的合理选型理论。

    3)高分子聚合物吸附材料

    在保全现有高分子聚合物吸附材料物理化学性质稳定、化学结构和孔结构可调、超憎水、易再生等特性的前提下,通过改变高分子聚合物吸附材料的共聚单体种类、合成方法、溶剂种类等条件,对高分子聚合物吸附材料表面进行功能化修饰,制备适用于不同工况的差别化高分子聚合物吸附材料,以提高高分子聚合物吸附材料的吸附选择性。同时解决高分子聚合物吸附材料不易成型的问题。

    拟解决的关键技术问题:高分子聚合物吸附材料的合成过程中,存在机械强度低、不方便工程化应用的问题,需要寻求高分子聚合物吸附材料的成型技术;针对不同工况制备差别化高分子聚合物吸附材料。

    2)耐高温和低温催化剂的研发

    在现有催化剂制备技术基础上,通过引入稀土、碱金属等组分以及设计具有新型结构的双金属等方式,优化催化剂活性组分组成配方;开发比表面积大、传热性能好、寿命长的金属基体,采用高温氧化、阳极氧化等表面处理方式,采用电泳沉积法、化学镀法等优化活性组分负载;通过优化搅拌速率、加料顺序等工艺条件,设计出更加符合工程要求的,大批量耐高温、低价高效的催化剂材料。

    拟解决的关键技术问题:工业有机废气成分复杂,高温燃烧条件以及含氯含硫组分易使催化剂失活,需研发具有耐高温抗中毒、低温活性好的催化剂;国内制备高效整体催化剂的体系缺乏,需确定高效整体催化剂的制备体系;目前存在催化剂放大应用效果差的问题,需改进催化剂制备方法,以满足大规模生产催化净化设备的需求。