📄Работа №216410
Тема: Технология изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Материаловедение
Объем:
79 листов
Год:
2025
Просмотров:
8
4280
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 5
Глава 1 Аналитический обзор литературы по теме исследования 8
1.1 Обзор научной литературы по проблеме загрязнения окружающей
среды 8
1.2 Краткий анализ научной литературы по проблеме загрязнения
окружающей среды высокотоксичными соединениями 12
1.3 Краткий анализ научной литературы по проблеме разработки цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод 17
Глава 2. Существующие подходы к разработке цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод 24
2.1 Физические основы разработки цельнометаллических
каталитических элементов на основе меди 24
2.2 Структурные особенности и механизмы формирования пентагональных и икосаэдрических наночастиц меди
для каталитической доочистки сточных вод 29
2.3 Методические основы получения и компоновки
цельнометаллических медных катализаторов для доочистки сточных вод 33
Глава 3 Технология изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод 41
3.1 Разработка технологии изготовления цельнометаллических
каталитических элементов для систем доочистки сточных вод 41
3.2 Ориентировочный расчет каталитического реактора, содержащего
блок цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод от этиленгликоля аэропорта Пулково 53
3.3 Направления совершенствования технологии изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод 61
Заключение 68
Список используемых источников 70
Глава 1 Аналитический обзор литературы по теме исследования 8
1.1 Обзор научной литературы по проблеме загрязнения окружающей
среды 8
1.2 Краткий анализ научной литературы по проблеме загрязнения
окружающей среды высокотоксичными соединениями 12
1.3 Краткий анализ научной литературы по проблеме разработки цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод 17
Глава 2. Существующие подходы к разработке цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод 24
2.1 Физические основы разработки цельнометаллических
каталитических элементов на основе меди 24
2.2 Структурные особенности и механизмы формирования пентагональных и икосаэдрических наночастиц меди
для каталитической доочистки сточных вод 29
2.3 Методические основы получения и компоновки
цельнометаллических медных катализаторов для доочистки сточных вод 33
Глава 3 Технология изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод 41
3.1 Разработка технологии изготовления цельнометаллических
каталитических элементов для систем доочистки сточных вод 41
3.2 Ориентировочный расчет каталитического реактора, содержащего
блок цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод от этиленгликоля аэропорта Пулково 53
3.3 Направления совершенствования технологии изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод 61
Заключение 68
Список используемых источников 70
📖 Введение
Актуальность исследования. Материалы, содержащие частицы и кристаллы с шестью осями симметрии пятого порядка, которые по своему строению и свойствам занимают промежуточное положение между анизоторопными кристаллами и нанокристаллическими структурами, в настоящее время отнесены к перспективному классу материалов. Такие частицы и кристаллы представляют собой одну из наиболее сложных форм природной геометрии, они заключают в себе множество взаимодействующих между собой граней, которые могут создавать на себе дополнительные кристаллографические элементы. В настоящее время освоено получение пентагональных частиц и кристаллов методом электроосаждения металлов с гранецентрированной кубической решеткой - алюминия, меди, серебра, золота и никеля, среди которых медь нашла наиболее широкое применение.
Сотрудниками Тольяттинского государственного университета была выполнена большая работа по теоретическому обоснованию методов получения и по созданию экспериментальных образцов цельнометаллических катализаторов промышленного и экологического назначения с высокой каталитической активностью, состоящих из медных пентагональных частиц и кристаллов. Такие катализаторы уже в исходном состоянии содержат высокоэнергетические дефекты дисклинационного типа. Уникальная структура таких наносистем придает им ряд новых свойств по сравнению с обычными металлами и химическими соединениями. Особенности нано - и микрогеометрии, высокая удельная поверхность наносистем открыли новые возможности для создания совершенных высокоизбирательных и высокоактивных катализаторов.
Эффективные и недорогостоящие катализаторы для очистки сточных вод от высокотоксичных компонентов востребованы в промышленности и в хозяйственной деятельности, а повышенный интерес к таким катализаторам обусловлен необходимостью замены традиционных и малоэффективных 5
катализаторов для очистки сточных вод новыми высокоэффективными катализаторами. Именно к таким катализаторам относятся цельнометаллические катализаторы на основе гальванически осажденной меди. Следовательно, исследования в области создания катализаторов на основе металлов с гранецентрированной кубической решеткой являются актуальными. Более того, решение задач исследования будет служить шагом, необходимым для решения одной из проблем практической реализации цельнометаллических катализаторов - разработки технологии их изготовления.
Цель исследования - разработка технологии изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод и проверка полученных катализаторов на каталитическую реакцию.
Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью в ВКР предполагается решить следующие задачи:
- выполнить аналитический обзор научной литературы по проблеме общего загрязнения окружающей среды, проблеме загрязнения окружающей среды, а также по проблеме разработки цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод;
- выявить существующие подходы к разработке цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод;
- разработать технологию изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод, выполнить проверку полученного катализатора на каталитическую активность и ориентировочный расчет блока цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод от этиленгликоля;
- определить основные направления совершенствования технологии изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод.
Объект исследования - цельнометаллические каталитические элементы.
Предмет исследования - технология получения цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод с применением электрохимических процессов и проверка полученных каталитических элементов на каталитическую реакцию.
Методологическую основу исследования составили общенаучные методы исследования - систематизация, обобщение, анализ, синтез, дедукция, экстраполяция, а также лабораторные методы исследования - микроскопический и каталитический методы.
Проблема исследования. Выполненный в первой главе ВКР аналитический обзор литературы по теме исследования показал, что в научной литературе накоплен значительный материал, относящийся к созданию катализаторов для очистки сточных вод, в частности, описан способ получения таких катализаторов. Однако технология изготовления медных цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод в описательной или внедренной форме в открытых публикациях не представлена. Поэтому проблемой исследования ВКР является выявление, обобщение и систематизация материалов, относящихся к изготовлению цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод, разработка на их основе технологии изготовления цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод, проверка полученных каталитических элементов на каталитическую активность и ориентировочный расчет каталитического реактора с цельнометаллическими каталитическими элементами для систем очистки сточных вод от этиленгликоля.
Структура ВКР: аннотация; оглавление; основная часть, заключение, список использованных источников. ВКР содержит 8 рисунков, 7 таблиц, 71 источник. Объем ВКР - 79 стр.
Сотрудниками Тольяттинского государственного университета была выполнена большая работа по теоретическому обоснованию методов получения и по созданию экспериментальных образцов цельнометаллических катализаторов промышленного и экологического назначения с высокой каталитической активностью, состоящих из медных пентагональных частиц и кристаллов. Такие катализаторы уже в исходном состоянии содержат высокоэнергетические дефекты дисклинационного типа. Уникальная структура таких наносистем придает им ряд новых свойств по сравнению с обычными металлами и химическими соединениями. Особенности нано - и микрогеометрии, высокая удельная поверхность наносистем открыли новые возможности для создания совершенных высокоизбирательных и высокоактивных катализаторов.
Эффективные и недорогостоящие катализаторы для очистки сточных вод от высокотоксичных компонентов востребованы в промышленности и в хозяйственной деятельности, а повышенный интерес к таким катализаторам обусловлен необходимостью замены традиционных и малоэффективных 5
катализаторов для очистки сточных вод новыми высокоэффективными катализаторами. Именно к таким катализаторам относятся цельнометаллические катализаторы на основе гальванически осажденной меди. Следовательно, исследования в области создания катализаторов на основе металлов с гранецентрированной кубической решеткой являются актуальными. Более того, решение задач исследования будет служить шагом, необходимым для решения одной из проблем практической реализации цельнометаллических катализаторов - разработки технологии их изготовления.
Цель исследования - разработка технологии изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод и проверка полученных катализаторов на каталитическую реакцию.
Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью в ВКР предполагается решить следующие задачи:
- выполнить аналитический обзор научной литературы по проблеме общего загрязнения окружающей среды, проблеме загрязнения окружающей среды, а также по проблеме разработки цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод;
- выявить существующие подходы к разработке цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод;
- разработать технологию изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод, выполнить проверку полученного катализатора на каталитическую активность и ориентировочный расчет блока цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод от этиленгликоля;
- определить основные направления совершенствования технологии изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод.
Объект исследования - цельнометаллические каталитические элементы.
Предмет исследования - технология получения цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод с применением электрохимических процессов и проверка полученных каталитических элементов на каталитическую реакцию.
Методологическую основу исследования составили общенаучные методы исследования - систематизация, обобщение, анализ, синтез, дедукция, экстраполяция, а также лабораторные методы исследования - микроскопический и каталитический методы.
Проблема исследования. Выполненный в первой главе ВКР аналитический обзор литературы по теме исследования показал, что в научной литературе накоплен значительный материал, относящийся к созданию катализаторов для очистки сточных вод, в частности, описан способ получения таких катализаторов. Однако технология изготовления медных цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод в описательной или внедренной форме в открытых публикациях не представлена. Поэтому проблемой исследования ВКР является выявление, обобщение и систематизация материалов, относящихся к изготовлению цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод, разработка на их основе технологии изготовления цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод, проверка полученных каталитических элементов на каталитическую активность и ориентировочный расчет каталитического реактора с цельнометаллическими каталитическими элементами для систем очистки сточных вод от этиленгликоля.
Структура ВКР: аннотация; оглавление; основная часть, заключение, список использованных источников. ВКР содержит 8 рисунков, 7 таблиц, 71 источник. Объем ВКР - 79 стр.
✅ Заключение
Выполненное в данной выпускной квалификационной работе исследование по проблеме технологии изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод подтверждает актуальность проблемы загрязнения сточных вод токсичными химическими соединениями и показывает необходимость разработки технологии изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод от этих соединений. Анализ научной литературы по теме исследования, выполненный в первой главе ВКР показал, что существующие в настоящее время методы очистки и доочистки сточных вод, несмотря на достаточно высокую их эффективность, часто имеют высокие эксплуатационные затраты, построены по сложной аппаратурной схеме и зачастую допускают образование токсичных вторичных отходов.
Одним из перспективных направления решения проблемы доочистки сточных вод от опасных химических соединений может служить разработка и внедрение цельнометаллических каталитических элементов, которые могут быть получены по описанной в ВКР технологии. Такие каталитические элементы, получаемые путем электрохимического осаждения металла на сетчатый носитель, имеют высокую каталитическую активность, стабильно сохраняемую в течение срока эксплуатации, они способны обеспечить глубокую деструкцию органических соединений до безопасного уровня содержания в сточных водах.
Материалы ВКР показывают, что дальнейшее развитие систем доочистки сточных вод должно быть сориентировано на разработку и внедрение новых эффективных катализаторов, способных обеспечить глубокую очистку сточных вод до нормативных показателей. Практическая реализация этого направления должна быть неразрывно связана с разработкой и применением цельнометаллических каталитических элементов, обладающих икосаэдрической и пентагональной симметрией.
Таким образом, результаты исследования в ВКР свидетельствуют о высокой значимости инновационных подходов к проблеме очистки сточных вод и определяют дальнейшее направление исследований в области разработки и совершенствования катализаторов нового поколения.
Личный вклад автора ВКР в разрешение проблемы исследования выражается в обосновании актуальности исследования; в формулировке задач исследования; в постановке и формулировке проблемы исследования; в разработке технологии изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод от фенола и этиленгликоля; в формулировке авторского подхода к разработке цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод; в выполнении ориентировочного расчета каталитического реактора, содержащего блок цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод от этиленгликоля аэропорта Пулково, а также в формулировке выводов и заключения.
Теоретическая значимость выполнения ВКР состоит в установлении структурно-каталитических зависимостей, влияющих на свойства разрабатываемых каталитических элементов.
Практическая значимость ВКР состоит в разработке цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод от этиленгликоля и в ориентировочном расчете каталитического реактора, содержащего блок цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод от этиленгликоля.
Считаем, что тема исследования ВКР раскрыта, поставленные во введении задачи решены, а цель исследования - разработать технологию изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод от фенола и этиленгликоля - достигнута.
Одним из перспективных направления решения проблемы доочистки сточных вод от опасных химических соединений может служить разработка и внедрение цельнометаллических каталитических элементов, которые могут быть получены по описанной в ВКР технологии. Такие каталитические элементы, получаемые путем электрохимического осаждения металла на сетчатый носитель, имеют высокую каталитическую активность, стабильно сохраняемую в течение срока эксплуатации, они способны обеспечить глубокую деструкцию органических соединений до безопасного уровня содержания в сточных водах.
Материалы ВКР показывают, что дальнейшее развитие систем доочистки сточных вод должно быть сориентировано на разработку и внедрение новых эффективных катализаторов, способных обеспечить глубокую очистку сточных вод до нормативных показателей. Практическая реализация этого направления должна быть неразрывно связана с разработкой и применением цельнометаллических каталитических элементов, обладающих икосаэдрической и пентагональной симметрией.
Таким образом, результаты исследования в ВКР свидетельствуют о высокой значимости инновационных подходов к проблеме очистки сточных вод и определяют дальнейшее направление исследований в области разработки и совершенствования катализаторов нового поколения.
Личный вклад автора ВКР в разрешение проблемы исследования выражается в обосновании актуальности исследования; в формулировке задач исследования; в постановке и формулировке проблемы исследования; в разработке технологии изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод от фенола и этиленгликоля; в формулировке авторского подхода к разработке цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод; в выполнении ориентировочного расчета каталитического реактора, содержащего блок цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод от этиленгликоля аэропорта Пулково, а также в формулировке выводов и заключения.
Теоретическая значимость выполнения ВКР состоит в установлении структурно-каталитических зависимостей, влияющих на свойства разрабатываемых каталитических элементов.
Практическая значимость ВКР состоит в разработке цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод от этиленгликоля и в ориентировочном расчете каталитического реактора, содержащего блок цельнометаллических каталитических элементов для доочистки сточных вод от этиленгликоля.
Считаем, что тема исследования ВКР раскрыта, поставленные во введении задачи решены, а цель исследования - разработать технологию изготовления цельнометаллических каталитических элементов для систем доочистки сточных вод от фенола и этиленгликоля - достигнута.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.