π络合吸附剂材料制备及脱硫性能研究的任务书.docx

π络合吸附剂材料制备及脱硫性能研究的任务书
一、任务背景
随着经济的快速发展和能源需求的不断增长，煤炭作为我国最重要的能源资源之一，其使用量也在不断增加。但是，在煤炭的燃烧过程中，会产生大量有害气体，如二氧化硫、氮氧化物等，这些气体不仅会严重污染空气，还会对人体健康产生极大的危害。因此，为了保护环境和人民的身体健康，煤炭燃烧过程中的气体排放成为了一个十分重要的问题。
为了降低煤炭燃烧过程中的二氧化硫排放，很多科研人员开始研究各种各样的脱硫方法。而π络合吸附剂材料的制备及其脱硫性能研究就是其中的一个方向。π络合吸附剂具有粘结剂强度高、化学惰性好、无毒、环保等优点，因此在排放治理中得到了广泛应用。本次任务就是围绕π络合吸附剂材料的制备及其脱硫性能展开研究，探索一种经济、高效的脱硫方法。
二、任务目标
本次任务的主要目标是：
1.研究π络合吸附剂材料的制备方法，并通过XPS等先进表征手段确认其结构和组成。
2.探究不同制备参数对π络合吸附剂材料脱硫性能的影响，并寻找最佳制备工艺。
3.通过烟气脱硫实验，测试π络合吸附剂材料的脱硫效率和稳定性，并与传统的脱硫方法进行比较。
三、任务内容及要求
1.π络合吸附剂材料制备方法研究
根据文献资料，结合实验条件和需求，选择适宜的方法和材料，制备出π络合吸附剂材料，并通过SEM、TEM、XRD、XPS等表征手段对其微观结构、晶体结构和化学组成进行分析。
2.π络合吸附剂材料脱硫性能研究
选用硫化氢或二氧化硫作为脱硫模拟气体，测试π络合吸附剂材料的脱硫效率，并通过变量实验分析影响其脱硫性能的制备参数，如配比、反应温度、反应时间等，寻找最佳制备工艺。
3.烟气脱硫实验及脱硫效果比较
利用自制的脱硫实验装置，测试π络合吸附剂材料在真实烟气中的脱硫效果，并与常规的石灰石湿法脱硫方法进行比较。对于π络合吸附剂材料的脱硫效率、SO2吸附速率、剩余SO2含量、稳定性等指标进行分析和评估，为π络合吸附剂材料的应用提供理论和技术支持。
四、预期成果
1.π络合吸附剂材料制备方法的优化和工艺条件的确定。
2.π络合吸附剂材料的结构和组成确认，并对其脱硫性能进行系统评估。
3.在自制脱硫实验装置中，测试π络合吸附剂材料在真实烟气中的脱硫效果，并与常规的石灰石湿法脱硫方法进行比较。
4.编写项目研究报告，并发表相关的学术论文。
五、重点和难点
1.π络合吸附剂材料的制备方法和工艺条件的确定。
2.充分发挥π络合吸附剂材料的优势，提高其脱硫效率和稳定性。
3.在自制脱硫实验装置中，设计合理的脱硫实验方案，选取适宜的实验参数，在真实烟气中测试π络合吸附剂材料的脱硫效果，并与常规的脱硫方法进行比较。
4.对于脱硫实验中产生的废气和废水进行处理，确保实验室环境和检测数据的准确性和可靠性。
六、实验设备和试剂
1.π络合吸附剂材料制备设备：反应釜、恒温水浴、搅拌器、真空干燥器等。
2.π络合吸附剂材料表征设备：扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等。
3.烟气脱硫实验设备：烟气发生器、脱硫实验装置、气体分析仪等。
4.试剂：各类金属离子、配体、S、SO2等。
七、参考文献
1.马春燕.微波辅助制备π络合吸附剂及其脱硫性能研究[D].广州:华南理工大学,2017.
2.YU,Liang.Exploringthemechanismofthiol-graftedpolymericadsorbentsformercuryandsulfurdioxidecapture[J].JournalofHazardousMaterials,2022,423:127131.
3.王鑫.金属和非金属元素掺杂纳米TiO2材料的制备及其脱硫性能研究[D].太原:太原理工大学,2019.
4.徐睿.具有π电荷转移的吸附剂及其在大气污染治理中的应用研究[D].南京:南京师范大学,2021.
5.王伟伟.火山岩和活性炭的载体复合羟基化铁分子印迹去除染料的研究[D].常州:常州大学,2019.