金属改性ZnO精脱硫剂制备与脱硫性能研究开题报告.docx

金属改性ZnO精脱硫剂制备与脱硫性能研究开题报告
一、研究背景和意义
燃煤是我国主要的能源来源之一，但燃煤会产生大量的氧化物和硫化物等有害气体，这些有害气体对环境和人体都有很大的危害。其中，二氧化硫是主要的排放气体之一，其排放量对大气污染和酸雨形成起到了重要的作用。因此，对煤炭中的硫化物进行脱除是控制气态污染物排放的重要措施之一。
目前常用的煤炭脱硫方法包括物理吸附、化学吸附、化学还原等，但这些方法都存在一定的局限性，如吸附性能受温度、气体流速等因素影响，还原法产生的副产物如H2S对环境也有一定危害。生物脱硫由于工艺复杂、适用范围窄等因素，目前在工业上的应用也不广泛。
因此，研究开发新型高效、环保的煤炭脱硫材料具有重要意义。金属改性ZnO精脱硫剂是一种新型的煤炭脱硫材料，其具有结构稳定、硫容量高、再生性能好等优点。本研究将探究金属改性ZnO精脱硫剂的制备方法和脱硫性能，为其在工业上的应用提供技术支持。
二、研究内容和研究方法
本研究将主要分为以下两个部分：
1.金属改性ZnO精脱硫剂的制备方法研究
本部分将首先选择一种或几种可改性的金属元素，如铜、锰等，通过溶胶-凝胶法将其改性后的ZnO材料制备出来。采用XRD、SEM等手段对制备的材料进行表征，探究金属元素的掺杂对材料结构和晶体性能的影响，并在此基础上优化改性工艺，制备具有高硫容量、高再生性能的金属改性ZnO精脱硫剂。
2.金属改性ZnO精脱硫剂脱硫性能的研究
本部分将使用自制的金属改性ZnO精脱硫剂进行硫化氢脱除实验，研究其脱硫效果和再生性能，并考察影响其脱硫效果的因素如温度、硫化氢浓度等。同时，将对其脱硫机理进行探讨。该部分将采用气相色谱、万能材料测试机等仪器测试和分析。
三、预期成果
1.成功制备出改性ZnO精脱硫剂，并掌握制备工艺和优化方法。
2.研究得出金属改性ZnO精脱硫剂的脱硫性能和再生性能，并对其脱硫机理进行探讨和分析。
3.提出改进金属改性ZnO精脱硫剂的建议，并为其在工业上的应用提供技术支持。
四、研究进度安排
（1）文献综述和研究问题的确定（3周）。
（2）金属改性ZnO精脱硫剂的制备方法研究（8周）。
（3）金属改性ZnO精脱硫剂脱硫性能的研究（10周）。
（4）成果总结和实验报告撰写（3周）。
五、参考文献
1.刘兴,王勇.ZnO的制备及其性能描述研究[J].化工设备与管道,2011,48(10):39-41.
2.田萍,祁稳定.可再生的钴改性ZnO去除硫醇的研究[J].环境科学与技术,2003,3:68-70.
3.邢晓雨,程鹏飞,等.溶胶-凝胶法制备金属掺杂的ZnO及其光催化性能研究[J].硅酸盐通报,2013,32(2):424-431.
4.DuanZ,WangF,LinR,etal.Enhancedvisiblelightphotocatalyticactivityofsilver-modifiedZnOnanorods[J].ChemicalEngineeringJournal,2012,192:179-186.
5.孙华英,戴天常,等.构筑层状ZnO及其对硫醇吸附特性的研究[J].中国科学-化学,2010,40(S1):192-198.