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改性MOFs材料对CO2循环吸附性能的研究开题报告

 2021-12-23 21:28:47  

全文总字数:3437字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

工业革命之前,地球大气之中的co2含量大约保持在280ppm。自欧洲工业革命以来,化石燃料的大量使用成为了人类工业活动的重要组成部分,制造了大量的co2并任其排放至大气中,导致co2含量持续增加。2016年世界气象组织发表的年度“温室效应气体公报”指出,地球大气中的co2含量已超过400ppm这一重要指标,据估计,很有可能在未来多代人的时间中都不会再降到该数字之下。这近43%的二氧化碳浓度增加量令我们不得不重视二氧化碳的排放。

2016年4月22日是一个有特殊意义的世界地球日,它是《巴黎协定》开放签署的日子,届时在纽约联合国总部举行了高级别签署仪式。有超过130个国家表示将在签署期的第一天完成协定签署。这一行为展示出了全球各国人民对缓解气候问题的重视和积极态度。联合国环境署近期报告显示,要实现《巴黎协定》的目标,2030年全球最主要温室气体二氧化碳的排放量要比2014年减少20%。碳捕集与封存技术作为实现《巴黎协定》目标的关键技术之一,成为国内外诸多学者研究和讨论的重要方向。

国内外研究现状

美国研究碳捕集与封存已有很长时间,但令人无奈的是至今为止并没有一种成熟的、低成本的、可大规模工业化使用的技术。目前正在研究的碳捕集技术可大致分为三类,分别为燃烧后捕集、燃烧前捕集、富氧燃烧。固体吸附剂吸附作为燃烧后捕集的重要方面,有着稳定性不好,过一段时间会出现失活的缺陷。

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2. 研究的基本内容

本文主要使用固态吸附法检验MOFs材料对CO2重复吸附性能。首先,拟定方案合成高效的金属有机骨架材料,对其进行重复吸附性实验,并对各个样品进行系列表征测试。然后根据吸附实验数据以及表征结果,对材料的吸附容量、循环吸附性、吸附特点进行重点分析。除此之外,结合中外文献合成双金属有机骨架材料,并进行初步探究。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

(一)实验方案

1.制备:通过热溶剂法合成母体cu基mof材料以及go和go-arg改性的cu基mof材料。

2.表征:对样品进行xrd、bet、sem以分析其结构性质。

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4. 参考文献

[1]陆文龙.二氧化碳的捕集技术研究进展[c].第十届中国科协年会.2015:288-291.

[2]王明坛,谢圣林等.二氧化碳捕集技术的现状与最新进展[j].当代化工.2016.5(5):1001-1005

[3]刘清.胺改性工业级碳纳米管吸附分离烟道气中二氧化碳的研究[d].浙江:浙江大学化学工程与生物工程学院,2015.

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