新型醚基离子液体复合膜材料制备及CO2分离性能研究的任务书.docx

新型醚基离子液体复合膜材料制备及CO2分离性能研究的任务书
任务书
题目：新型醚基离子液体复合膜材料制备及CO2分离性能研究
背景：
气候变化和能源安全问题引起了国际社会的广泛关注。减少温室气体排放和推广可再生能源是解决这一问题的关键。二氧化碳(CO2)是主要的温室气体之一，其排放对全球气候变化产生了深远的影响。因此，CO2的捕集和分离对于缓解气候变化和保障能源安全至关重要。
离子液体是一类具有高度可调性和多功能性的新型材料，可以制备成复合膜，应用于CO2的分离及捕集。醚基离子液体是一类常用的离子液体，其分子结构中存在具有亲硅性和亲氮性的官能团，在制备复合膜时能够与多种功能材料中的硅基或氮基进行共价键反应，提高复合膜的稳定性和分离性能。
任务描述：
本项目旨在合成具有亲硅性或亲氮性的功能材料，并将其和醚基离子液体复合制备成可用于CO2分离的复合膜。具体任务如下：
1.合成亲硅性或亲氮性的功能材料。通过化学反应或简单的物理混合等方法制备具有亲硅性或亲氮性的功能材料。
2.制备醚基离子液体。采用合成离子液体的常规方法，通过对离子液体的离子基和醚基进行合成反应得到具有亲硅性或亲氮性的醚基离子液体。
3.制备复合膜。将功能材料与醚基离子液体进行反应，制备出具有分离特性的复合膜材料。调节反应条件，优化复合材料的性能。
4.测试CO2分离性能。通过模拟CO2气体混合物，采用压力摩尔分数法和体积摩尔分数法测试复合膜材料的分离性能。分析复合膜材料的CO2分离率、选择性等性能指标。
5.优化复合膜制备工艺。根据测试结果，对复合膜制备工艺进行优化，提高复合膜材料的分离性能。
成果要求：
1.成功合成亲硅性或亲氮性的功能材料和醚基离子液体；
2.制备出分离性能优良的复合膜材料，并测试其CO2分离性能；
3.提供详细的制备过程和测试数据，并对复合膜制备工艺进行优化；
4.撰写并提交一份研究报告，包括研究背景、实验设计、实验结果和分析、结论和展望等内容。
时间安排：
本项目的持续时间为6个月。具体的时间安排如下：
第1-2个月：完成亲硅性或亲氮性的功能材料的合成，并制备出醚基离子液体。
第3-4个月：将功能材料与醚基离子液体进行复合制备，并对复合膜材料进行初步测试。
第5-6个月：对复合膜材料进行优化，并进行CO2分离性能的测试和数据分析。
费用预算：
本项目预计需要的费用如下：
实验材料及仪器设备购置费：20000元
实验室使用费用：10000元
研究人员津贴：60000元（3人，每人20000元）
报告撰写和提交费用：3000元
总计：93000元
（注：不包括绩效奖励等其他费用）