页岩提钒酸浸渣制备地聚物的工艺及其机理研究的任务书.docx

页岩提钒酸浸渣制备地聚物的工艺及其机理研究的任务书
任务书
一、研究背景
地聚物具有许多优良的性能，如高分子量、高熔点、耐高温、耐腐蚀、抗辐射等，是生产高性能聚合物材料的理想原料。目前，大多数地聚物都是采用石油化工产品合成的，但随着石油资源的逐渐枯竭和环保意识的增强，如何开发新类型的原料成为了当前研究的热点。近年来，页岩提钒酸浸渣作为一种新型的资源，备受关注。其中，钒酸钠是提取钒酸浸渣中钒的主要方法之一。与传统的钒酸铵法相比，使用钒酸钠法易于操作，且提取效率高，具备广阔的应用前景。因此，通过开发新型的地聚物合成方法，充分利用页岩提钒酸浸渣资源，具有十分重要的意义。
二、研究内容
本研究旨在研究采用页岩提钒酸浸渣制备地聚物的工艺及其机理，具体研究内容如下：
1.调制钒酸钠浸渣溶液，并通过旋转蒸发法制备纯净的钒酸钠。
2.优选不同的辅助剂和反应条件，使其达到最佳反应效果。
3.研究地聚物的合成机理，并找到最佳的氢化合物还原剂。
4.对不同的制备工艺条件进行对比研究，得到最优的生产技术。
三、研究意义
1.分析钒酸钠浸渣制备地聚物的条件对地聚物结构和性能的影响，为选择最佳工艺提供理论依据。
2.将钒酸钠浸渣资源转化为高价值的地聚物制备原料，促进资源的利用与可持续发展。
3.探究地聚物的合成机制，为后续的相关研究提供实验数据和理论支持。
四、研究方法
1.通过对页岩提钒酸浸渣溶液进行钒酸钠试剂加入，旋转蒸发法制备纯净的钒酸钠。
2.采用主成分分析法（PCA）分析不同反应条件下的反应产物的物理性质，寻找最佳反应条件。
3.采用核磁共振法（NMR）和红外光谱法（FTIR）研究不同氢化合物还原剂对地聚物结构的影响，揭示地聚物的合成机理。
4.在最佳工艺条件下，制备一定量的地聚物，并对其物理性质进行测试和分析，如分子量、熔点等。
五、预期成果
1.建立钒酸钠浸渣制备地聚物的工艺和机理。
2.获得地聚物的结构和性能特点，并对其进行物理性质测试和分析。
3.撰写相关学术论文，发表高质量的研究论文。
4.对资源的利用和化学合成领域提供新的思路和方法。
六、研究时间
本研究总耗时为两年，其中第一年主要进行试验室研究和试制，第二年主要进行地聚物的制备和性能测试。
七、研究经费
本研究所需经费为50万元，具体包括试验用品费30万元、设备费15万元、人员费5万元。
八、参考文献
1.李明铨.页岩钒钛资源绿色开发[M].北京:化学工业出版社,2019.
2.Fu,Q.,&Zhu,J.(2010).Vanadiumrecoveryfromoilshaleflyashbyleachingandionexchangeprocesses.Journalofhazardousmaterials,177(1-3),448-453.
3.Zhang,L.,Wang,Y.,Liu,J.,Gao,K.,&Li,H.(2017).CobaltboridecatalystssupportedonN-dopedcarbonderivedfrombiomassforefficientelectrochemicalreductionofCO2.AppliedCatalysisB:Environmental,212,1-9.