MFI型分子筛膜的制备及渗透汽化分离性能的研究的任务书.docx

MFI型分子筛膜的制备及渗透汽化分离性能的研究的任务书
任务书
一、任务背景
随着人类对清洁能源的需求不断增加，氢气作为最为清洁的能源之一受到了广泛的关注。然而，氢气的生产通常需要耗费大量的能源和资源，并且分离氢气与其他气体的效率低且成本高。因此，研发高效的氢气制备和分离技术对于实现氢气经济和环保利用至关重要。
分子筛膜作为一种新型的气体分离材料，具有高渗透率和选择性，广泛应用于气体分离、催化、吸附和储能等领域。其中，MFI型分子筛膜具有高选择性和良好的热稳定性，并被广泛研究和应用于气体分离。然而，MFI型分子筛膜的制备过程复杂，且性能受多种因素影响，因此需要进一步深入研究。
本研究拟从MFI型分子筛膜的制备、结构和性能等方面开展研究，以期提高氢气的制备和分离效率，进而推动清洁能源技术的发展。
二、研究内容
1.MFI型分子筛膜的制备
研究不同制备条件下MFI型分子筛膜的制备工艺及其生长速率、厚度和结构等特征，包括前驱体浓度、沉积时间、温度和压力等因素，并对其进行表征。
2.MFI型分子筛膜的结构和性能研究
通过扫描电镜、X射线衍射、透射电镜等方法对MFI型分子筛膜的结构和形貌进行表征，并研究其热稳定性、渗透性能、选择性和耐化学腐蚀性等性能，比较不同制备条件下分子筛膜的性能差异。
3.氢气渗透汽化分离性能研究
通过气体渗透实验和汽化分离实验，研究MFI型分子筛膜的渗透汽化分离性能，包括氢气的渗透通量、选择性和分离因子等，评价其适用于氢气制备和纯化的潜力。
三、研究方案与方法
1.MFI型分子筛膜的制备
采用水热法合成MFI型分子筛晶体，并采用浸渍或喷涂法在陶瓷、玻璃等多种材料表面制备分子筛膜。
2.MFI型分子筛膜的结构和性能研究
采用扫描电镜、X射线衍射、透射电镜等方法对MFI型分子筛膜的结构和形貌进行表征，并进行热重分析、气体渗透实验、选择性实验和化学腐蚀实验等性能测试。
3.氢气渗透汽化分离性能研究
采用氢气渗透实验和汽化分离实验评价MFI型分子筛膜的渗透汽化分离性能，分析不同制备条件对性能的影响和优化方案。
四、成果要求
1.完成MFI型分子筛膜的制备工艺研究，制备出具有优异性能的MFI型分子筛膜；
2.对MFI型分子筛膜的结构和性能进行研究，包括形貌、热稳定性、渗透性能、选择性和耐化学腐蚀性等性能测试数据；
3.完成氢气渗透汽化分离性能研究，测定MFI型分子筛膜的渗透通量、选择性和分离因子等性能参数；
4.撰写研究报告并提交科技论文；
5.结果要达到发表SCI、EI论文的水平。
五、进度安排（时间表）
第1-3个月：文献调研，制备MFI型分子筛晶体，开展分子筛膜的制备工艺研究。
第4-6个月：对制备的分子筛膜进行结构和性能分析，包括形貌、热稳定性、渗透性能、选择性和耐化学腐蚀性等性能测试。
第7-9个月：进行氢气渗透汽化分离性能研究，测定MFI型分子筛膜的渗透通量、选择性和分离因子等性能参数。
第10-12个月：撰写研究报告并提交科技论文。
六、经费预算
1.实验用品及材料费：30万元；
2.设备购置及维修：20万元；
3.差旅费及会议费：8万元；
4.人员费用：40万元。
总经费预算：98万元。
七、团队组建
负责人：XXX教授，从事分子筛膜研究多年，拥有丰富的研究经验和实验室资源。
主要研究人员：2人。
八、参考文献
1.Qiao,Z.,Shi,Q.,Dong,S.,&Yang,W.(2017).Synthesis,modificationandapplicationofMFI-typezeolitemembranes:Areview.JournalofMembraneScience,535,11-29.
2.Wang,Y.,&Lin,Y.S.(2019).ThepreparationandapplicationofMFI-typezeolitemembranesfortheseparationofhydrogen:Areview.InternationalJournalofHydrogenEnergy,44(25),12541-12561.
3.Zhang,X.,Kou,Y.,Liu,R.,Guo,Y.,Wang,S.,&Kim,J.(2018).HierarchicallystructuredZSM-5zeolitemembraneforenhancinghydrogenpermeationandseparation.JournalofMembraneScience,563,687-696.