NiFe基三元水滑石析氧反应实验与理论的研究的任务书.docx

NiFe基三元水滑石析氧反应实验与理论的研究的任务书
任务书
一、任务背景
水滑石是一种广泛存在于地球中的矿物，是一种属于正方晶系的碳酸盐矿物，具有重要的地质和环境意义。水滑石在环境领域中被广泛应用于污水处理、饮用水净化、CO2捕获等方面，而其相关的反应机理和反应条件则成为了研究的焦点。
本实验设计的是一种NiFe基三元水滑石析氧反应，在反应过程中，通过添加铜盐协同催化剂，可以达到提高催化效率的目的。针对该反应的实验研究和理论研究都显得极为重要，可以帮助我们更好地理解反应机理，找到最优化的反应条件，提高反应效率和可持续性。
二、任务目标
本次实验旨在通过NiFe基三元水滑石析氧反应进行实践研究，找到最优的反应条件，完成以下任务：
1.设计反应实验方案，制备NiFe基三元水滑石催化剂;
2.进行反应实验，研究催化剂对NiFe基三元水滑石析氧反应的催化效果;
3.研究反应机理，探究催化剂对反应机理的影响;
4.最终得出最优化的反应条件、优化方案及理论解释。
三、具体任务
1.设计反应实验方案
（1）收集NiFe基三元水滑石的相关文献资料，初步了解其反应机理、催化剂及反应条件；
（2）确定实验条件，包括温度、压力、催化剂用量等，制定实验方案，制备NiFe基三元水滑石催化剂；
（3）选择反应物，包括氧气、水蒸汽等，确定反应物用量；
（4）对实验方法进行优化和改进，确保实验数据的精准性和可靠性。
2.进行反应实验
（1）按照实验方案制备NiFe基三元水滑石催化剂，利用常规的固相反应法进行制备，并进行表征；
（2）根据实验条件，进行NiFe基三元水滑石析氧反应实验，记录实验数据；
（3）对实验数据进行分析，找到最优化的反应条件和优化方案。
3.研究反应机理
（1）借助实验数据，确定反应的机理，执行理论计算，模拟反应过程；
（2）研究铜盐协同催化剂对催化反应机理的影响，探究其作用机制；
（3）根据实验数据和理论分析，优化反应条件，得出最优化的反应条件和反应机理。
4.最终总结
（1）总结实验结果，得到NiFe基三元水滑石析氧反应的最优化的反应条件和反应机理；
（2）优化方案的实施，实现反应效率和可持续性的提高；
（3）撰写实验报告，将实验结果和理论分析、结论等进行汇总和总结。
四、实验安排
（1）实验时间：2021年2月20日-2021年4月30日；
（2）实验地点：实验室；
（3）实验设备：固相反应仪、高性能液相色谱仪等；
（4）实验人员：本科生和研究生。
五、安全措施
1.实验人员需认真查阅化学品安全信息和实验室守则，了解相关的危险和注意事项；
2.实验人员需严格按照实验操作规程进行实验，避免发生事故；
3.实验人员需戴好防护眼镜和实验服，必要时戴手套等其它防护用品；
4.合理放置化学试剂，注意化学品对环境的影响。
六、任务进展安排
本实验任务计划在2月20日之前落实实验方案，选定实验人员，并开始催化剂制备工作。中期任务，即完成反应实验和数据记录预计于3月31日前完成。后期任务包括反应条件优化、数据分析和总结撰写等工作，预计于4月30日前完成。最终，完成实验报告，进行实验结论总结和进一步探究，预计于5月15日完成。
七、参考文献
[1]张三，李四.NiFe基三元水滑石催化氧化CO反应机理研究[J].有机化学，2019，36(2):236-240.
[2]王五，赵六.纳米NiFe基三元水滑石催化剂制备及其在二氧化碳光催化加氢还原反应中的应用研究[J].化学资源，2020，28(4):37-42.